Медицина

Искусственный клапан сердца (2)  

 

Запатентован еще один «Искусственный клапан сердца» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19541, МПК (2006.01): A 61F 2/24; авторы изобретения: И.Янович, А.Янович, С.Сироткин, Ю.Островский, А.Шкет; заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество «Завод «Электронмаш»).

Авторы поясняют, что мировой опыт использования различных типов механических искусственных клапанов сердца показал, что они не всегда отвечают современным требованиям кардиохирургии. Из результатов многолетнего применения следует, что для всех моделей клапанов сердца присуще образование паннуса — наростообразования биологической ткани через пришивную манжету в отдаленном периоде с вероятностью дисфункции клапана и заклинивания подвижного элемента. Врастание паннуса оказывает значительное влияние на долгосрочную работу имплантированных клапанов.

Для достижения оптимальных гемодинамических показателей работы имплантированных клапанов у пациентов с пороками сердца в отдаленных сроках после операции необходимо обеспечить устойчивость клапанов к разрастанию окружающих тканей, которые угрожают обструкцией клапана.

Задачей изобретения является повышение уровня антипаннусной защиты с упрощением конструкции бандажирования при креплении пришивной манжеты на корпусе клапана и введении конструктивных элементов антипаннусной защиты.

Изобретение поясняется фигурами: фиг. 1 — общий вид искусственного клапана сердца в открытом состоянии; фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1; фиг. 3 — разрез по Б-Б на фиг. 2; фиг. 4 — местный вид 1 на фиг. 3; фиг. 5 — местный вид 11 на фиг. 2; фиг. 6 — схема сборки клапана; фиг. 7 — местный вид 111 на фиг. 5; фиг. 8 — разрез по В-В на фиг. 6.

       

Искусственный клапан сердца содержит: кольцевой корпус 1 с отверстием для прохождения потока крови; запирающий элемент (например, в виде двух створок 2, установленных шарнирно в корпусе 1); манжету 3 (посредством которой крепится клапан при имплантации); материал со свойствами, препятствующими образованию паннуса (в виде кольца 4 из полиэфирных волокон, армированного нитями серебра или импрегнированного ионами серебра). Манжета 3 закреплена на корпусе 1 посредством бандажного кольца 5 с прорезями 6 (образующими упругие перемычки 7). Она же закреплена на корпусе 1 с образованием кольцевых углублений 8 со стороны торцов 9 манжеты 3 (в которых установлены кольца 4, армированные постоянными магнитами 10, дискретно расположенными по кольцевой образующей. На наружной поверхности 13 корпуса 1 клапана под пришивной манжетой 3 размещена тонкая магнитная пленка 14 (слой толщиной несколько мкм) [полученная, например, методом вакуумно-плазменного осаждения одного из магнитно-мягких материалов (например, сплава на железокобальтовой основе) с последующим намагничиванием ее до насыщения].

Работа клапана заключается в следующем: запирающий элемент клапана в виде створок 2 реагирует при прохождении потока крови через отверстия кольцевого корпуса 1, обеспечивая быстрое открывание канала клапана при нагнетании крови сердцем и его быстрое закрывание при расслаблении сердца, предотвращая обратный переток через клапан. В открытом положении клапана обеспечивается достаточное поперечное сечение канала для прохождения через него потока крови со свободным протеканием и минимальным сопротивлением. На фиг. 2 тонкими линиями изображены створки 2 запирающего элемента в закрытом положении.

Об устойчивости организма человека к стрессу  

В.Зинчук и Д.Жадько разработали и запатентовали «Способ оценки устойчивости организма к стресс—индуцирующим факторам» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19575, МПК (2006.01): A 61B 10/00, G 01N 33/48).

  Предложенный способ оценки включает следующее: 1) до и после сеанса суховоздушной бани (две экспозиции по 5 и 10 мин с интервалом 5 мин) берут пробу венозной крови; 2)определяют в ней: а) содержание диеновых конъюгатов в эритроцитах, б) содержание общих нитритов в плазме, в) содержание кислорода; 3) рассчитывают индекс стрессоустойчивости(ИС) по формуле (формула приводится); 4) а) при значении ИС, равном или меньшем 100 %, устойчивость организма к стресс-индуцирующим факторам оценивают как высокую,  б) при значении ИС от 101 до 150 % — как повышенную, в) при значении ИС от 151 до 200 % — как среднюю, г) при значении ИС от 201до 250 % — как сниженную, д) при значении ИС, равном или большем 251 % — как низкую.

Преимуществами предложенного способа, как подчеркивается авторами, являются возможность оценки степени устойчивости организма к стрессу, его простота, а также точность, информативность и надежность получаемых данных.

Данное изобретение, считают его авторы, может быть использовано в спортивной медицине для оценки уровня устойчивости человека к стрессорным воздействиям.

Моделируют бактериемию  

 

С моделированием бессимптомной бактериемии в настоящее время существуют большие проблемы (патент Республики Беларусь на изобретение №19560, МПК (2006.01): G 09B 23/28; авторы изобретения: А.Лызиков, Е.Воропаев, В.Осипов; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»).

Изобретение относится к хирургии и может быть использовано для изучения морфологических и функциональных реакций различных сосудистых кондуитов в условиях бессимптомной бактериемии.

Поясняется, что инфекция является основной опасностью в сосудистой хирургии. Ее присутствие делает невозможным выполнение реконструктивной операции. При всем разнообразии сосудистых протезов чувствительность к инфекции является основной проблемой, поэтому идеальный сосудистый кондуит все еще не создан.

Разработка новых методов требует экспериментального изучения биологических взаимодействий протеза и организма. Если условия сепсиса хорошо изучены, то в настоящее время особый интерес представляют состояния, когда присутствует критическая ишемия конечности с гнойно-некротическими изменениями или гангрена при отсутствии клинической картины сепсиса.

Задача, на решение которой были направлены усилия авторов, заключается в разработке нового способа моделирования бессимптомной бактериемии, который позволяет изучить морфологические и функциональные реакции различных сосудистых кондуитов в условиях высокого риска гематогенного инфицирования.

Формула изобретения звучит так: «Способ моделирования бессимптомной бактериемии собаке в эксперименте однократно внутривенно вводят культуру Staphylococcus aureus в дозе 10⁶ микробных тел».

Многочисленные эксперименты, проведенные авторами, показали, что предложенный способ моделирования позволяет выявить новые звенья в патогенезе инфицирования сосудистого кондуита и наиболее точно моделирует инфицирование протеза в присутствии ишемических некрозов.

Искусственный клапан сердца (1)

 

Новый искусственный клапан сердца разработан белорусскими специалистами (патент Республики Беларусь на изобретение № 19537, МПК (2006.01): A 61F 2/24; авторы изобретения: И.Янович, А.Янович, С.Сироткин, Е.Клецков, А.Москаленко; заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество «Завод «Электронмаш»).

Как поясняется авторами, обычно механические искусственные клапаны сердца конструктивно выполнены в виде кольцевого корпуса с кинематически связанным с ним посредством шарнирных соединений запирающего элемента (в виде одной и более створок) и устройства (пришивная манжета), соединяющего клапан с окружающими тканями сердца при имплантации. Элементы клапана выполнены из материалов, обладающих биологической совместимостью (например: титан, углеситалл, ткань из полиэфирных волокон), не способствующих образованию тромбов.

При работе клапана на шарнирные соединения приходится наибольшая механическая нагрузка и, в зависимости от их конструктивного выполнения, могут образовываться застойные зоны при прохождении потока крови, что, как следствие, приводит к гемолизу и тромбообразованию.

Задача изобретения состоит в устранении вероятности тромбообразования в шарнирных соединениях клапана при сохранении преимуществ обеспечения свободной центральной зоны его проходного отверстия.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где изображены: на фиг. 1 — общий вид одностворчатого клапана в закрытом состоянии; на фиг. 2 — общий вид одностворчатого клапана в открытом состоянии; на фиг. 3 — общий вид трехстворчатого клапана в закрытом состоянии; на фиг. 4 — общий вид трехстворчатого клапана в открытом состоянии; на фиг. 5 — схема сборки шарнирного соединения; на фиг. 6 — разрез по А-А на фиг. 1 и 3; на фиг. 7 — сечение по Б-Б на фиг. 3.

Искусственный клапан сердца  содержит: кольцевой корпус 1 с проходным отверстием 2 для прохождения потока крови; запирающий элемент для перекрывания-открывания проходного отверстия 2 (выполненный в виде одной и более створок 3, кинематически связанных с корпусом 1 посредством дугообразных упругих консолей 4, попарно размещенных с жестким креплением на торцевой поверхности 5 корпуса 1 со стороны выхода проходного отверстия 2 и выполненных в створках 3 окон 6, охватывающих попарно расположенные упругие консоли 4). При этом упругие консоли 4 торцами 7 направлены в сторону наружной поверхности корпуса 1. Каждая из консолей 4 со стороны торцов 7 снабжена ограничителями 9 со скосами 10, 11 для фиксации при сборке шарнирного соединения и угла альфа) поворота створки 3 в открытом положении. Наружная поверхность 8 корпуса 1 выполнена со скосами 12 в направлении поворота створок 3 запирающего элемента адекватно их поверхности 13 прилегания к корпусу 1.

Работа искусственного клапана сердца.

Клапан может работать при любой ориентации в пространстве (сила тяжести существенного влияния на его работу не оказывает).

Поток крови при прохождении через проходное отверстие 2 корпуса 1 клапана поворачивает створки 3 запирающего элемента вокруг осей О-О по радиусу R упругих консолей 4, приводя их в открытое положение. В открытом положении створки 3 ограничены в повороте скосами 11 ограничителей 9 и скосами 12 корпуса 1 при контакте с ними поверхностей 13 створок 3. В конце хода створок 3 при наступлении фазы дистолического расслабления возникающий обратный поток крови оказывает гидравлическое воздействие на удаленные от оси О-О участки 14 створок 3 (например, выполненные сферической формы). Вследствие этого створки 3 быстро перемещаются в закрытое положение. Для того чтобы обратный поток крови оказывал на створки 3 воздействие (достаточное для их быстрого закрывания) в открытом положении они должны быть несколько наклонены к диаметральной плоскости клапана (к направлению потока крови). В закрытом положении створки 3 прилегают поверхностями 13 по торцевой поверхности 5 корпуса 1. Створки 3 в этом положении прилегают друг к другу скосом 15, обеспечивая (наряду с контактом по тоцевой поверхности 5 корпуса 1) достаточную плотность закрывания клапана для предохранения обратного перетока крови в нем.

Предложенное техническое решение позволяет снизить вероятность тромбообразования в шарнирных соединениях за счет устранения локальных замкнутых объемов на пути прохождения потока крови.

При свинцовой интоксикации  

 

Предложена «Композиция для коррекции нейромедиаторных нарушений в мозге при свинцовой интоксикации» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19622, МПК (2006.01): A 61K 31/195, A 61K 31/315, A 61P 39/00; авторы изобретения, его заявители и патентообладатели: В.Шейбак, И.Лях).

Изобретение относится к применению известных лекарственных средств по новому назначению.

Учитывая повсеместное распространение свинца в биосфере, актуально создание композиций, препятствующих его негативному действию. В мировой практике существует достаточно широкий арсенал средств для снижения токсического воздействия свинца на организм.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств для снижения нейротоксических эффектов свинца.

Предложенная композиция для коррекции нейромедиаторных нарушений в мозге при свинцовой интоксикации содержит таурин и цинка аспарагинат в соотношении 4:1.

Композиция успешно апробирована на подопытных животных.

Лечение сахарного диабета  

 

Предложен «Способ комплексного лечения сахарного диабета, осложненного инсулинорезистентностью» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19527, МПК (2006.01): A 61K 38/28, A 61K 31/271, A 61K 31/14; автор изобретения: Маргарита Лобанова; заявитель и патентообладатель:Учреждение здравоохранения «3-я городская клиническая больница имени Е.В.Клумова»).

Поясняется, что инсулинорезистентность (ИР) — это нарушение механизма биологического действия инсулина, сопровождающееся понижением потребления глюкозы тканями, главным образом — скелетной мускулатурой. При этом нарушается, в большей степени, «неокислительный путь» потребления глюкозы — синтез гликогена. Развитию ИР способствуют как генетические факторы (дефект инсулиновых рецепторов или пострецепторный дефект), так и влияние внешних факторов, среди которых в первую очередь следует выделить формирование ожирения (особенно андрогенного) и понижение объемного кровотока в капиллярах скелетной мускулатуры в результате их вазоконстрикции, что увеличивает путь диффузии глюкозы к клеткам.

Как отмечает автор изобретения, высокий процент взрослого населения периодически испытывает гипогликемическое состояние, что обусловлено гиперпродукцией инсулина и нарушением адекватного ответа клеток на воздействие инсулина, т. е. ИР. Возникающая гипогликемия стимулирует продукцию стрессовых гормонов (адреналин, норадреналин, тиреоидныегормоны).

Задачей Маргариты Лобановой являлось повышение эффективности лечения сахарного диабета (осложненного ИР) путем проведения комплексной терапии, обеспечивающей восстановление функций печени и поджелудочной железы, «реставрацию» баланса между печенью и поджелудочной железой и устранение сопутствующего инфекционного фактора.

Запатентованный «Способ комплексного лечения сахарного диабета, …», осуществляется так: 1) больному проводят инфузионную терапию путем 5-6-кратного введения емуреополиглюкина или полиглюкина; 2) вводят сахароснижающие препараты и гепатопротектор [выбранный из группы, включающей эссенциальные фосфолипиды, силимарин и адеметионин(2-3 раза в сутки в течение полугода)]; 3) вводят панкреатин (2-3 раза в сутки в течение 1-2 месяцев); 4) вводят антибактериальные препараты (в течение 10 дней каждого месяца на протяжении 6 месяцев); 5) при необходимости вводят липостабил в качестве антигиперлипопротеинемического препарата (по 1 капсуле 3 раза в день в течение 1-6 месяцев); 6)—9) проводят симптоматическое лечение, витаминотерапию, фитотерапию, физиотерапевтическое лечение; 10)—11) применяют лечебную физкультуру и диетотерапию.

При этом витаминотерапию проводят путем парентерального введения витаминов группы B и витамина C; в качестве антибактериальных препаратов вводят антибиотики инитрофураны; симптоматическое лечение осуществляют путем введения транквилизатора или снотворного; диетотерапия включает второй завтрак, полдник и второй ужин в виде кефира или печеного яблока.

Применение предложенного способа приводит к стабилизации состояния больного (нормализуется гликемия, суточная суммарная доза инсулина снижается, приближаясь к физиологическим нормативам).

Для лечения больных, страдающих депрессией

Разработана «синергичная комбинация», обладающая антидепрессивным действием (патент Республики Беларусь на изобретение № 19491, МПК (2006.01): A 61K 31/135, A 61K 31/343, A 61P 25/24; авторы изобретения: А.Гайдук, Н.Бизунок, Б.Дубовик; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Белорусский государственный медицинский университет»).

Поясняется, что синергизм в фармакологии — это явление взаимного усиления эффективности лекарственных средств при их совместном применении по сравнению с применением этих лекарственных средств порознь. Сегодня создание синергичных комбинаций является важнейшим направлением разработки новых лекарственных средств и фармакотерапевтических тактик.

Задачами, на решение которых были направлены усилия авторов, являются: расширение ассортимента средств для лечения депрессий на основе синергичной комбинации антидепрессантов; минимизация побочных действий лекарственных средств; снижение их токсических эффектов.

Запатентованная обладающая антидепрессивным действием «синергичная комбинация» включает в свой состав «амитриптилин и соединение из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, выбранное из сертралина и эсциталопрама».

Для повышения качества воды и её активности  

 

Запатентованы «Способ обработки воды и устройство для его осуществления» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19621, МПК (2006.01): C 02F 1/30; авторы изобретения, его заявители и патентообладатели: В.Логвин, Ж.Мрочек, В.Редько, И.Терешко, Е.Банковская, А.Свиридов, А.Мешков).

Данные изобретения, полагают их авторы, могут быть использованы для получения очищенной от пирогенных веществ воды, для получения питьевой и особо чистой воды различного лечебно-гигиенического назначения — в лечебно-профилактических учреждениях, аптеках, фармацевтических лабораториях и других сферах.

Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг. 1 представлена схема установки для осуществления заявленного способа, на фиг. 2 — схема установки с катодом в виде емкости и дополнительной пластиной, на фиг. 3 — схема установки с катодом в виде емкости разделенной на секции, на фиг. 4 — схема катода в виде емкости разделенного на секции, подключенные к сборникам.

  

Анод 1 установлен в диэлектрическом стакане 2, закрепленном вверху вакуумной камеры 3 на корпусе 4. На противоположной стороне внизу вакуумной камеры 3 расположен катод 5 в виде емкости на диэлектрической прокладке 6. На диэлектрической прокладке 6 расположена пластина 7, имеющая электрический контакт с катодом 5. Высоковольтные провода 8 от катода 5 и анода 1 подключены к источнику напряжения 9. Откачной пост 10 и агрегат форвакуумный 11 служат для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. Катод 5 в виде емкости заполняют водой 12 от системы сборников 13 с непирогенно-ионизированной водой, апирогенно-озонированной водой, водой с повышенным содержанием положительно заряженных ионов (католитом), водой с повышенным содержанием отрицательно заряженных ионов (анолитом) через узел подачи 14.

Обработку воды по предложенному способу авторы описывают следующим образом. Воду 12 из сборников 13 с непирогенно-ионизированной водой (или апирогенно-озонированной водой, или водой-католитом, или водой-анолитом) помещают в катод 5 в виде емкости, а затем в вакуумную камеру 3. Закрывают вакуумную камеру 3. Включают откачной пост 10 для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. Затем включают агрегат форвакуумный 11 для создания разрежения 0,1-40 Па. После создания такого разряжения на анод 1 и катод 5 в виде емкости (расположенные на расстоянии 400-700 мм) подают напряжение 0,2 кВ и постепенно повышают его до возбуждения самостоятельного тлеющего разряда с образованием шаровидной светящейся плазмы на торце анода 1. Доводят ток до 0,003-0,2 А. В процессе обработки поддерживают вектор Пойнтинга в пределах S = 0,1-1,5·10³ Вт/м² в течение 1-120 мин. Затем отключают ток и подают воздух в вакуумную камеру.

Благодаря вышеописанным действиям, обеспечивается возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных для него структур в вакуумной камере 3. Одновременно с перераспределением внутренних напряжений и структурно-фазовых превращений в материале катода 5 и пластины 7 под действием упругих столкновений налетающих ионов с атомами кристаллической решетки и блуждающих тепловых флуктуаций вследствие искрообразования на поверхности катода 5 и пластины 7 происходит насыщение поверхностного слоя катода 5 ионами материала анода 1 с созданием твердых растворов замещения и внедрения. Происходят также полиморфные превращения с изменением сингоний.

Все вышеизложенное приводит к возникновению нелинейных колебаний в материале катода 5 и пластины 7, которые передаются воде 12, расположенной внутри катода 5. Наличие металлической пластины 7, на которую устанавливают катод 5 в виде емкости, увеличивается площадь поверхности, подвергаемой бомбардировке, что увеличивает вероятность возникновения нелинейных колебаний, приводящих к образованию солитонов (энергетических всплесков), движущихся с большой скоростью и способных приводить к «распаду воды на диполи» и «выстраиванию в цепочки» (или кластеры). После обработки подают воздух в вакуумную камеру 3, отключают высоковольтный провод 8 от катода 5 и его извлекают.

В случае необходимости получения воды 12 разного технического назначения в больших объемах катод 5 в виде емкости разделяют на изолированные друг от друга секции или устанавливают несколько катодов 5 в виде емкостей на пластине 7 и подключают через диэлектрические герметичные входы и выходы в вакуумной камере к системе сборников 13 снепирогенно-ионизированной водой, апирогенно-озонированной водой, а также анолитом и католитом, через узлы подачи 14 для каждого вида воды 12.

Применение предложенного способа, считают авторы, позволяет повысить качество воды для различных нужд и ее активность (повышается ее проникающая способность, ее активность для растворения и удержания различных веществ – например, лекарственных). Использование такой воды для питья способствует лучшему и более легкому растворению и усвоению пищи. Промывка ран и ожогов такой водой способствует лучшему и скорейшему их заживлению.

Устройство для диагностики

 

Запатентовано «Устройство для диагностики злокачественных образований в слизистой оболочке человека посредством определения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови в ней» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19558, МПК (2006.01): A 61B 5/1455, G 01N 33/49; авторы изобретения: С.Лысенко, М.Кугейко; заявитель и патентообладатель: Белорусский государственный университет).

Вне сомнений, диагностика опухолевых заболеваний является одной из актуальнейших задач современной онкологии и хирургии. Правильный диагноз на ранних этапах патологического процесса в сочетании с эффективными методами лечения часто позволяет повысить вероятность благоприятного исхода такого лечения, улучшить качество жизни онкологических больных.

Данное изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей «Устройства для диагностики …» за счет получения количественных значений гемоглобина и оксигенации крови в пораженных участках ткани и в их окрестностях, а также за счет повышения точности диагностики онкологических заболеваний слизистых оболочек.

Запатентованное устройство содержит: 1) соединенный с микропроцессорным блоком управления источник излучения (он выполненен в виде широкополосного излучателя или набора излучателей с рабочими длинами волн, соответственно: 450, 480, 580, 594 и 610 нм); 2) освещающее оптическое волокно, связанное с источником излучения посредством блока распределения каналов излучения и помещенное внутрь эластичного зонда с направляемым на исследуемый участок ткани наконечником [внутри наконечника установлены два взаимно ортогональных поляризационных фильтра; один из них связан с выходом освещающего оптического волокна, а второй (через собирающую линзу) — с блоком регистрации диффузно отраженного от ткани излучения; блок регистрации выполнен на основе соответствующей источнику излучения цветной или монохромной ПЗС-матрицы и соединен (посредством расположенного в указанном зонде электрического кабеля) с блоком обработки; последний выполнен с возможностью расчета концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови в исследуемом участке ткани методом множественных регрессий (с учетом данных, переданных блоком регистрации) и проверки наличия злокачественного образования в исследуемой ткани (путем сравнения указанных рассчитанных величин с их заранее определенными значениями для здоровой ткани)].

Функциональная схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 1. Здесь 1 — микропроцессорный блок управления излучателями, 2 — источник излучения, 3 — блок распределения каналов посылки излучения, 4 — освещающее оптическое волокно, 5 — эластичный зонд, 6 — наконечник зонда, 7 — исследуемая ткань, 8 и 9 — взаимно ортогональные поляризационные фильтры, 10 — собирающая линза, 11 — матрица, 12 — цифровой кабель, 13 — блок обработки изображения ткани.

Данное устройство функционирует следующим образом.

Поскольку источник излучения 2 состоит из набора излучателей на различных длинах волн (например, лазерных источников или светодиодов), то микропроцессорный блок управления излучателями 1 организует чередующуюся посылку источником 2 излучения с различной длиной волны. Блок распределения каналов посылки излучения 3 подводит излучение от каждого излучателя к входу освещающего оптического волокна 4.

В простейшем случае в качестве блока 3 может использоваться разветвленное оптическое волокно, в котором несколько волокон, каждое из которых соединено с одним из излучателей, сводятся в одно общее волокно 4. Потоки излучения на различных длинах волн направляются на исследуемую ткань 7 по оптическому волокну 4, находящемуся внутри эластичного зонда 5 для эндоскопии внутри полости тела. Отраженное от ткани излучение собирается в блоке регистрации изображения, выполненном на основе матрицы 11 с расположенной перед ней линзой 10. При смене спектрального состава освещающего излучения на выходе блока регистрации последовательно формируются спектральные изображения ткани в отраженном от нее свете с различными длинами волн. Для исключения попадания на светочувствительные элементы матрицы зеркально отраженного света и устранения бликов в изображении ткани в наконечнике 6 зонда 5 установлены два взаимно ортогональных поляризационных фильтра 8 и 9 (один — на выходе освещающего оптоволокна 4, второй — перед линзой 10).

Естественное излучение, прошедшее через поляризационный фильтр 8, становится поляризованным. Поскольку излучение, отражаемое поверхностью ткани, сохраняет исходную поляризацию, использование скрещенных поляризаторов позволяет блокировать эту паразитную составляющую. Часть излучения, проникшая вглубь ткани, практически полностью утрачивает свою первоначальную поляризацию вследствие многократного рассеяния. При этом рассеянное обратно излучение частично проходит через поляризационный фильтр 9 и попадает на блок регистрации изображения. Сигналы от светочувствительных элементов матрицы по электронному кабелю 12, расположенному в зонде, передаются на блок обработки изображения 13, выполняющий анализ последовательности спектральных изображений исследуемой ткани и определяющий количественные значения концентрации гемоглобина и степениоксигенации крови во всех точках изображения ткани в соответствии с определенным алгоритмом. Блок обработки изображения 13 может быть компьютером или микропроцессором, способным выдавать свои результаты любому внешнему устройству для их графического отображения – такому, как монитор, светодиодный экран или принтер.

Заявленное устройство позволяет в реальном масштабе времени получать двумерные распределения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови в слизистых оболочках по их спектральным изображениям. Данное устройство, считают авторы изобретения, может с успехом использоваться в ходе проведения эндоскопических исследований слизистых оболочек полости рта, пищевода, органов желудочно-кишечного тракта и легких.

Как глубоко проникает свет в кожу человека?  

 

Запатентованы «Способ определения глубины проникновения света в кожу человека и устройство для его осуществления» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19557, МПК (2006.01): A 61B 5/00, G 01N 21/47; авторы изобретения: С.Лысенко, М.Кугейко, А.Лисенкова; заявитель и патентообладатель: Белорусский государственный университет).

Изобретение относится к области медицинского приборостроения.

Авторами поясняется, что при воздействии низкоинтенсивного лазерного излучения на биоткани в терапевтических целях выбор длины волны излучения, его длительности и мощности, как правило, осуществляется эмпирически, исходя из опыта и статистически накопленной информации.

Однако, несмотря на огромное количество научных работ, посвященных определению оптических параметров биотканей и моделированию распространения в них излучения, имеющаяся в литературе информация о глубине проникновения излучения в ткань является малочисленной и относится к тканям in vitro. В то же время, именно знание спектральной зависимости глубины проникновения света в биоткань является одним из ключевых моментов при выборе оптимальных условий проведения терапевтических процедур, хирургических операций или наблюдения надлежащих слоев биоткани.

Изобретение направлено на решение задачи повышения точности определения глубины проникновение света в кожу за счет исключения использования априорной информации о структурно-морфологических параметрах кожи, исключения влияния неинформативного излучения, отраженного непосредственно от поверхности кожи.

На фигуре приведена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Излучение с известным спектром от широкополосного источника 1 через монохроматор 2 вводится в приемный оптоволоконный кабель 3, поляризуется линейным поляризатором 4 и при помощи фокусирующего оптического устройства 5 направляется на исследуемый участок кожи или калибровочный образец 6. Излучение, отраженное кожей или калибровочным образцом, а также фоновое и шумовое излучения, поступают на «принимающий» линейный поляризатор 7, ось которого перпендикулярна оси линейного поляризатора 4. Далее излучение поступает на объектив 8 фотоприемного устройства 9, выполненного на основе ПЗС-матрицы. Поскольку излучение, отраженное поверхностью ткани, сохраняет исходную поляризацию, то использование скрещенных поляризаторов 4 и 7 позволяет блокировать эту паразитную составляющую.

В качестве альтернативы монохроматору 2 в устройстве может использоваться набор сменных фильтров или перестраиваемый акустооптический фильтр. В простейшем случае может использоваться цветная ПЗС-камера, позволяющая получать изображение кожи в трех широких спектральных участках — красном, зеленом и синем.

Заявленный способ и устройство для его реализации позволяют оперативно определять спектральную глубину проникновения света в кожу в условиях общей изменчивости ее структурно-морфологических параметров. При этом повышается точность определения глубины проникновение света в кожу за счет исключения использования априорной информации об исследуемом объекте, исключения влияния разброса аппаратурных констант системы регистрации отраженных сигналов, устранения вклада отраженного от поверхности кожи излучения в регистрируемые оптические сигналы.

Упрощается и удешевляется конструкция измерительного устройства.

Авторами подчеркивается, что заявленный ими способ может быть полезен при выборе оптимальных условий проведения лазерной и фотодинамической терапии, лазерной гипертермии, хирургических операций или наблюдения слоев кожи различной локализации.