Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости



Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости
Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости
Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости
Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости

Владельцы патента RU 2715986:

Общество с ограниченной ответственностью "ФЛЮОРТЕХ" (ООО "ФЛЮОРТЕХ") (RU)

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а точнее к аппаратно-программным комплексам визуализации структуры биологических тканей и органов методом инфракрасной диафаноскопии. Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости содержит установленные в корпусе инфракрасного сенсора источник излучения в виде лазерного диода, выполненный с возможностью подключения и регулировки мощности излучения к блоку питания лазерного диода, микрокомпьютеры, выполненные с возможностью связи с персональным компьютером и подключенные к двум видеокамерам, противоположно установленным на боковых ребрах П-образной головки наконечника, съемно установленного на корпусе инфракрасного сенсора, при этом напротив каждой видеокамеры установлена оптическая призма, оптические призмы связаны через оптоволоконные элементы и переключатель направления освещения, установленный в корпусе инфракрасного сенсора с источником излучения, съемный наконечник выполнен стерилизуемым и снабжен сменной стерилизуемой насадкой из комплекта стерилизуемых насадок, адаптированных под различные типы зубов, корпус которой выполнен с возможностью закрепления посредством выступов и ответных углублений на корпусе инфракрасного сенсора, при этом сменная стерилизуемая насадка снабжена фиксирующим элементом в виде технологического выступа, размещенного в месте соприкосновения с зубом для фиксации инфракрасного сенсора в процессе обследования пациента. Использование изобретения позволяет повысить точность обнаружения очагов воспаления и диагностики состояния мягких и твердых тканей ротовой полости. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а точнее к аппаратно-программным комплексам визуализации структуры биологических тканей и органов методом инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости (далее ТРП) в диагностических и терапевтических целях.

Изобретение основано на известном из уровня техники способе получения изображения твердых и мягких биотканей по патенту на изобретение (RU 2115927, МПК: 6 G01N 33/483, опубликованное 20.07.98 г.), заключающемся в том, что диагностируемый объект просвечивают монохроматическим линейно-поляризованным расходящимся инфракрасным излучением в диапазоне для волн от 0,7 мкм до 1.1 мкм.

В состав лечебно-диагностического комплекса «Флюорит-4С» входит блок управления и питания, зонд осветитель, зонд регистратор и монитор. Расходящееся излучение лазерного диода, сформированное оптической системой, проходит через поляризатор и освещает анализируемый зуб. Прошедшее излучение формируется на чувствительной площадке приемника объективом и отображается на экране монитора.

Недостатками существующего лечебно-диагностического комплекса «Флюорит-4С», реализованного на базе указанного способа, являются: наличие двух крупно - габаритных зондов, располагаемых в ротовой полости при обследовании; трудность позиционирования зондов на одной оптической оси; отсутствие линейки типоразмеров устройства, адаптированных под различные типы зубов; отсутствие возможности фиксации положения зондов в ротовой полости при обследовании; отсутствие возможности регистрировать и сохранять цифровые изображения ТРП.

Из уровня техники известен диагностический комплекс KaVo DIAGNOcam, предназначенный для инфракрасной визуализации кариозных полостей на ранней стадии (Интернет-ресурс- URL: https://www.kavo.com/ru-ru/Стоматологические-инструменты/diagnocam-диагностическая-программа-kavo, дата обращения: 19.04.2019) Диагностический комплекс содержит фоторегистратор с видеокамерой и осветитель с источником излучения в виде светодиода, размещенные в корпусе съемного стерилизуемого наконечника, и блока управления мощностью излучения размещенного на рукоятке, связанные с персональным компьютером, при этом осветители установлены на фиксированном расстоянии друг напротив друга, а видеокамера - сверху. Механическая фиксация осуществляется без контроля расстояния от поверхности ткани зуба до фоторегистратора.

К недостаткам указанного аналога относится: невозможность обследовать мягкие ткани пародонта с целью обнаружения очагов воспаления; отсутствие фиксирующих видеокамеру конструктивных элементов, которые необходимы для стабилизации условий регистрации изображений; отсутствие комплекта стерилизуемых насадок, адаптированных под различные типы зубов; отсутствие функции автоматического обнаружения и численной оценки стадии воспалительного процесса в тканях пародонта.

Из уровня техники также известен инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости по патенту на изобретение (US 2018028063 A1, А61В 5/0088, 01/02/2018), предназначенный для построения трехмерных моделей и диагностики дефектов зубов, который принят нами за прототип и содержит установленные в корпусе инфракрасного сенсора источник излучения в виде лазерного диода, выполненный с возможностью подключения и регулировки мощности излучения к блоку питания лазерного диода, микрокомпьютеры, выполненные с возможностью связи с персональным компьютером и подключенные к двум видеокамерам противоположно установленным на боковых ребрах П-образной головки наконечника, съемно установленного на корпусе инфракрасного сенсора, при этом напротив каждой видеокамеры установлена оптическая призма.

К недостаткам прототипа относится:

невозможность обследовать мягкие ткани пародонта с целью обнаружения очагов воспаления;

отсутствие функции автоматического обнаружения и численной оценки стадии воспалительного процесса в мягких и твердых тканях пародонта;

отсутствие комплекта стерилизуемых насадок, адаптированных под различные типы зубов

Задачей предложенного изобретения является разработка эффективного автономного инфракрасного сенсора для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии в моноблочной компоновке повышенной комфортности, позволяющего увеличить точность обнаружения очагов воспаления и диагностики состояния мягких и твердых тканей ротовой полости и как следствие повышение качества оказания терапевтического воздействия при лечении гингивита и пародонтита.

Технический результат предложенного изобретения заключается в следующем:

выполнен в компактной моноблочной компоновке всех функциональных элементов инфракрасного сенсора (далее ИК - сенсора) для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии (далее - АПК ИКД);

в конструкции предусмотрен комплект сменных стерилизуемых насадок съемного стерилизуемого наконечника ИК - сенсора, с учетом возраста пациентов (взрослые или дети);

комплект сменных стерилизуемых насадок адаптирован под различные типы зубов (жевательные, резцы, клыки);

позволяет оперативно формировать и регистрировать изображения ТРП в режиме реального времени.

Новый технический результат достигается за счет того, что инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости содержит установленные в корпусе инфракрасного сенсора источник излучения в виде лазерного диода, выполненный с возможностью подключения и регулировки мощности излучения к блоку питания лазерного диода, микрокомпьютеры, выполненные с возможностью связи с персональным компьютером и подключенные к двум видеокамерам противоположно установленным на боковых ребрах П-образной головки наконечника, съемно установленного на корпусе инфракрасного сенсора, при этом напротив каждой видеокамеры установлена оптическая призма.

Отличие, согласно изобретения, состоит в том, что оптические призмы связаны через оптоволоконные элементы и переключатель направления освещения, установленный в корпусе инфракрасного сенсора с источником излучения, съемный наконечник выполнен стерилизуемым и снабжен сменной стерилизуемой насадкой из комплекта стерилизуемых насадок адаптированных под различные типы зубов, корпус которой выполнен с возможностью закрепления посредством выступов и ответных углублений на корпусе инфракрасного сенсора, при этом сменная стерилизуемая насадка снабжена фиксирующим элементом в виде технологического выступа, размещенного в месте соприкосновения с зубом для фиксации инфракрасного сенсора в процессе обследования пациента.

Отличия также еще состоят в том, что сменная стерилизуемая насадка снабжена прозрачными защитными экранами.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1 - функциональная схема АПК ИКД с ИК - сенсором в разрезе;

Фиг. 2 - ИК-сенсор, в изометрической проекции;

Фиг. 3 - сменная стерилизуемая насадка с элементами крепления к съемному наконечнику ИК - сенсора;

Фиг. 4 - сменная стерилизуемая насадка ИК - сенсора для установки на жевательные зубы, поперечный разрез;

Фиг. 5 - сменная стерилизуемая насадка ИК - сенсора для установки на резцы, поперечный разрез.

ИК - сенсор, входящий в систему аппаратно-программного комплекса визуализации структуры биологических тканей и органов методом инфракрасной диафаноскопии ТРП в диагностических и терапевтических целях, предназначен для:

• визуализации очагов воспаления в тканях пародонта в проходящем неионизирующем излучении ближнего ИК диапазона (диапазон длин волн от 800 до 1200 нм);

• визуализации скрытых кариозных полостей на ранней стадии, дефектов пломб, трещин костной ткани;

• оказания терапевтического воздействия излучением ближнего ИК диапазона (диапазон длин волн от 800 до 1200 нм) в целях снижения интенсивности воспалительного процесса при гингивите, пародонтите, терапии ранних стадий кариеса, устранения трещин эмали на ранней стадии.

Аппаратно-программный комплекс инфракрасной диафаноскопии мягких и твердых тканей ротовой полости включает:

Ч ИК - сенсор 1 со съемным стерилизуемым наконечником и выполненный в моноблочной компоновке;

- 4 блок питания 3 (БШ) микрокомпьютеров и видеокамер ИК - сенсора; А блок питания 5 (БП2) лазерного диода ИК - сенсора;

- 4 персональный компьютер 6 (ПК) со стандартным и специальным программным обеспечением;

ИК - сенсор 1, как часть аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости, содержит установленные в его корпусе:

микрокомпьютеры 2 выполненные с возможностью подключения к блоку питания 3 (БП1) и связи с персональным компьютером 6;

источник излучения в виде лазерного диода 4, выполненный с возможностью подключения и регулировки мощности излучения к блоку питания 5 (БП2) лазерного диода;

переключатель направления освещения 7 и оптоволоконные элементы 8;

видеокамеры 9 подключены к микрокомпьютерам 2 от которых управляются и противоположно установлены на боковых ребрах П-образной головки наконечника, съемно установленного на корпусе инфракрасного сенсора 1, при этом напротив каждой видеокамеры 9 установлена оптическая призма 10;

Оптические призмы 10 связаны через оптоволоконные элементы 8 и переключатель направления освещения 7, установленный в корпусе инфракрасного сенсора 1 с источником излучения в виде лазерного диода 4.

Съемный наконечник инфракрасного сенсора 1 выполнен стерилизуемым и снабжен сменной стерилизуемой насадкой 11 из комплекта стерилизуемых насадок адаптированных под различные типы зубов.

Сменная стерилизуемая насадка 11 снабжена прозрачными защитными экранами 12, а ее корпус выполнен с возможностью закрепления посредством выступов 13 и ответных углублений 14 на корпусе инфракрасного сенсора 1.

Кроме того, сменная стерилизуемая насадка 11 снабжена фиксирующим элементом 15 в виде технологического выступа, размещенного в месте соприкосновения с зубом для фиксации инфракрасного сенсора 1 в процессе обследования пациента.

Персональный компьютер 6 (ПК) со стандартным и специальным программным обеспечением предназначен для вычисления характеристик текущих и зарегистрированных изображений мягких тканей пародонта, отображения зарегистрированных изображений для врача, маркирования очагов повреждения МТП на отображаемом изображении, формирования и хранения протокола обследования и изображений.

Блок питания 3 (БП1) обеспечивает микрокомпьютеры 2 и видеокамеры 9 электропитанием с требуемыми параметрами.

Блок питания 5 (БП2) обеспечивает электропитание лазерного диода 4 с требуемыми параметрами, а также регулировку его мощности излучения.

Работа предложенного ИК - сенсора 1 осуществляется следующим образом.

Перед началом диагностики врач-стоматолог обязан проводить дезинфекцию наружных поверхностей ИК - сенсора 1 в той части, где размещен съемный стерилизуемый наконечник с П-образной головкой.

Для этой цели врач-стоматолог выбирает необходимую для обследуемого зуба сменную стерилизуемую насадку 11 из комплекта стерилизуемых насадок съемного стерилизуемого наконечника ИК - сенсора 1.

Стерилизация съемного наконечника ИК - сенсора 1 и комплекта сменных стерилизуемых насадок 11 осуществляется с помощью нанесения на ее наружные поверхности стерилизующего раствора.

После подготовки к работе врач-стоматолог располагает ИК-сенсор 1 в ротовой полости пациента, и наблюдает регистрируемый видеопоток и диагностическую информацию на дисплее персонального компьютера 6 (ПК).

При этом в зависимости от возраста пациентов (взрослые или дети), используется одна из комплекта сменных стерилизуемых насадок 11 съемного стерилизуемого наконечника ИК - сенсора 1 с фиксирующими элементами 15.

Причем размер технологического выступа фиксирующего элемента 15 зависит от вида зубов (жевательный, резец, клык), на который фиксируется стерилизуемая насадка 11 съемного стерилизуемого наконечника ИК - сенсора 1.

ИК - сенсор 1 в процессе работы располагается на зубе, в окрестности которого находятся исследуемые участки мягких тканей пародонта. При этом видеокамеры 9 и оптические призмы 10 ИК - сенсора 1 располагаются напротив исследуемых участков.

Регистрация изображения осуществляется с противоположной от осветителя стороны освещаемого участка пародонта. Из-за различия показателей поглощения и рассеяния поврежденной и неповрежденной областей ТРП. Модулированное участком ТРП излучение проецируется оптической системой фоторегистратора на фоточувствительную матрицу видеокамеры 6, выполняющей функцию регистрации изображения.

Изображение с видеокамеры 9 поступает в микрокомпьютер 2 и через него передается на ПК 6 для обработки, сохранения в базе данных (БД) и отображения врачу-стоматологу на дисплее. В ПК 6 с установленным стандартным и специальным программным обеспечением осуществляется обработка, хранение и воспроизведение изображений. Управление видеокамерами 9 и сохранение зарегистрированных изображений в базе данных осуществляется через микрокомпьютеры 2.

Стандартное программное обеспечение АПК ИКД, обеспечивает взаимодействие видеокамер 9 и ПК 6 через микрокомпьютеры 2, а также возможность регистрации, обработки и отображения изображений на мониторе ПК 6.

Специальное программное обеспечение (далее - СПО) обеспечивает: - 4 вычисление параметров текущих и зарегистрированных изображений МТП; маркирование участков воспаления на отображаемых врачу изображениях; извлечение из памяти результатов предыдущих обследований и сохранение результатов текущего обследования.

В процессе осмотра врач-стоматолог с помощью СПО формирует запись в БД о приеме пациента, извлекает из БД зарегистрированные инфракрасные изображения тканей пародонта пациента и осуществляет их сравнение с текущими изображениями, отображаемыми на дисплее. По результатам выполненного сравнения врач дает оценку динамики состояния ТРП, оформляет протокол обследования, сохраняет изображения и протокол обследования в БД АПК МТП.

Таким образом, использование предложенной разработки в стоматологии позволит увеличить точность обнаружения и диагностику состояния мягких и твердых тканей ротовой полости. А также повысить качество оказания терапевтического воздействия при лечении пародонтита, и терапии ранних стадий кариеса, устранения трещин эмали на ранней стадии.

1. Инфракрасный сенсор для аппаратно-программного комплекса инфракрасной диафаноскопии тканей ротовой полости, содержащий установленные в корпусе инфракрасного сенсора источник излучения в виде лазерного диода, выполненный с возможностью подключения и регулировки мощности излучения к блоку питания лазерного диода, микрокомпьютеры, выполненные с возможностью связи с персональным компьютером и подключенные к двум видеокамерам, противоположно установленным на боковых ребрах П-образной головки наконечника, съемно установленного на корпусе инфракрасного сенсора, при этом напротив каждой видеокамеры установлена оптическая призма, отличающийся тем, что оптические призмы связаны через оптоволоконные элементы и переключатель направления освещения, установленный в корпусе инфракрасного сенсора с источником излучения, съемный наконечник выполнен стерилизуемым и снабжен сменной стерилизуемой насадкой из комплекта стерилизуемых насадок, адаптированных под различные типы зубов, корпус которой выполнен с возможностью закрепления посредством выступов и ответных углублений на корпусе инфракрасного сенсора, при этом сменная стерилизуемая насадка снабжена фиксирующим элементом в виде технологического выступа, размещенного в месте соприкосновения с зубом для фиксации инфракрасного сенсора в процессе обследования пациента.

2. Инфракрасный сенсор по п. 1, отличающийся тем, что сменная стерилизуемая насадка снабжена прозрачными защитными экранами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении точности и стабильности сформированной трехмерной модели.

Изобретение относится к медицине, а именно к визуализации целевой зоны терапии перед назначением лечения и после него. Предложена система, содержащая машиночитаемый носитель, для реализации способа, причем способ включает в себя: определение минимальной протяженности измеримого поражения в соответствии со стандартом, выбранным из группы: RECIST, PERCIST, RANO, на основе метода визуализации, используемого для захвата изображения поражения, и толщины среза изображения; создание пространственного курсора, соответствующего минимальной протяженности измеримого поражения в соответствии со стандартом, выбранным из группы: RECIST, PERCIST, RANO, и имеющего круглую форму с диаметром, соответствующим минимальной протяженности, и показ изображения поражения с помещенным поверх него пространственным курсором.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам подготовки и выполнения хирургической операции с использованием дополненной реальности. Способ включает этапы планирования хирургической операции, хирургической навигации и хирургического вмешательства с использованием дополненной реальности, причем на этапе планирования хирургической операции пациенту проводят компьютерную или магнитно-резонансную томографию и формируют трёхмерное растровое изображение индивидуальной анатомии пациента, которое передают на компьютер комплекса оборудования для осуществления хирургической операции с использованием дополненной реальности, при этом на этапе хирургической навигации выполняют построение контура и трехмерную реконструкцию всех анатомических структур, представляющих интерес для хирурга в предстоящей операции, путем установки трех ключевых точек на анатомических ориентирах, видимых на экране компьютера в виде трехмерной модели и также видимых или осязаемых на теле пациента, причем точки выбирают с возможностью образования ими треугольника, после чего выбирают траекторию и безопасные пределы хирургического доступа, определяют матрицу трансформации координат между системой координат стереокамеры комплекса и системой координат томографа, в котором пациент проходил диагностику, посредством установки кончиком навигационной указки комплекса на теле пациента тех же трех точек и в той же последовательности, что и на анатомической модели, и фиксации компьютером комплекса позиции точек, после установки трех ключевых точек, при необходимости устанавливают дополнительные точки, находящиеся на той же анатомической поверхности, после чего запускают процесс регистрации точек с точками на поверхности трёхмерных моделей анатомии пациента, при этом на экране компьютера дополнительно отображают трёхмерную модель навигационной указки, при этом положение и ориентация трёхмерной модели навигационной указки относительно моделей анатомии пациента соответствует физическому положению указки относительно анатомической поверхности пациента, на этапе хирургического вмешательства используют навигационную указку для поиска интересующих анатомических структур, точки доступа к ним, направления их расположения относительно точки доступа, расстояния до них, а также для ограничения области хирургического доступа, при этом ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, в область хирургического доступа устанавливают навигационную указку таким образом, чтобы интересующая анатомическая структура находилась на линии продолжения указки, при этом на экране отображается расстояние до анатомической структуры в миллиметрах, а для ограничения области хирургического доступа, ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, перемещают навигационную указку таким образом, чтобы линия продолжения указки двигалась вдоль контура интересующей анатомической структуры, указку двигают по линии проекции интересующей анатомической структуры на поверхности тела и очерчивают область предстоящего хирургического доступа, после чего выполняют хирургическую операцию, в ходе которой при необходимости устанавливают новую точку доступа и корректируют область доступа.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении возможности создания геометрических моделей из первичных и добавленных геометрических объектов, сформированных посредством различных граней.

Изобретение относится к системе и способу для рендеринга контента рукописного ввода на устройстве отображения. Технический результат заключается в снижении времени задержки при отображении рукописного ввода и достигается за счет использования отдельного потока процесса рендеринга рукописного ввода, который работает в операционной системе и параллельно с другими потоками приложений.

Изобретение относится к области геодезических измерений. Технический результат - повышение точности и достоверности способа обработки геодезических измерений за счёт получения максимально точных значений пространственных координат опорных пунктов планово-высотной основы (ПВО) и наблюдательной сети (НС) в режиме реального времени.

Изобретение относится к автоматизированным информационным системам в области нефтедобычи и может использоваться для подбора оптимального технологического режима процесса добычи и транспортировки нефти и газа в системе «скважина - промысловая система сбора и транспорта продукции скважин», а также для проведения технической оценки состояния нефтепромысловых объектов.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат − повышение точности отображения совмещенной реальности.

Изобретение относится к способам, машиночитаемому носителю и компьютерной системе для визуализации изображения данных трехмерного лазерного сканирования. Технический результат заключается в автоматизации обработки данных трехмерного лазерного сканирования.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат – обеспечение отслеживания пространственных манипуляторов перед экраном отображения объектов 3D-сцены.

Изобретение относится к средствам сонификации событий кибербезопасности. Техническим результатом является повышение эффективности реагирования на возникающие события кибербезопасности в сетевых зонах за счет применения схемы сонификации событий.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение выполнения службы.

Изобретение относится к средствам навигации, к ресурсам в сетевых соединениях. Технический результат заключается в расширении арсенала средств.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к управлению заводнением нефтяных пластов. Способ включает отбор нефти через добывающие скважины и закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, при этом для определения оптимальных значений приемистостей нагнетательных скважин и дебита жидкости добывающих скважин используют математическую модель месторождения, в которой в качестве первоначальных данных для каждой добывающей скважины и потенциально влияющих на нее нагнетательных скважин принимают показатели в виде даты замера, значения приемистости, дебита жидкости и доли нефти в добываемой продукции, давления на забое нагнетательной и добывающей скважины, динамического уровня жидкости в затрубном пространстве добывающей скважины.

Изобретение относится к способам определения текущего пластового давления без остановки скважин на исследование в процессе их эксплуатации. Техническим результатом является повышение точности определения текущего пластового давления при эксплуатирующейся скважине без ее остановки.

Изобретение относится к области защиты данных. Техническим результатом является повышение защищенности от несанкционированного доступа к файлам внутри области защищенного хранения файлов.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в противодействии восстановлению как самих удаленных файлов, так и данных, содержащихся на устройстве хранения данных, после удаления файлов.

Изобретение относится к устройствам отображения информации. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного отображения информации о контенте из различных источников.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении защищенности вычислительных сетей за счет реализации адаптации взаимодействия ложных адресов абонентов вычислительной сети с несанкционированными информационными потоками.

Изобретение относится к области установления взаимной аутентификации программных уровней приложения. Техническим результатом является обеспечение безопасной передачи данных между программными уровнями приложения.

Группа изобретений включает замыкающий клапан индивидуальной стоматологической ложки и способ его создания, относится к области медицины, в частности к стоматологическому протезированию, и предназначена для использования в полном съемном протезировании при изготовлении индивидуальных стоматологических ложек.
Наверх