Ендоскоп з функцією експрес-діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів

Ендоскоп з функцією експрес-діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів, який складається з гнучкої трубки з першим світловодом, що з'єднаний з блоком освітлення, який містить регульоване джерело світла, і другим світловодом, який з'єднаний з блоком реєстрації, що містить цифровий фотоапарат, та з підсистеми управління, який відрізняється тим, що підсистема управління містить інтерфейс та ПЕОМ і з'єднана двонаправлено через штерфейсний пристрій сполучення з цифровим фотоапаратом блока реєстрації та через штерфейсний пристрій сполучення - з регульованим джерелом світла блока освітлення Винахід відноситься до області медицини, а власне до оториноларингологи, і може бути використаний для визначення мікрофлори слизової оболонки верхніх дихальних шляхів при діагностиці захворювань лор-органів Відомий електронний ендоскоп (Пат Японії №5-46816, МПК А61В1/04.5/00, ИСМ №7, 1995), що містить оптичну систему, блок джерела світла з регульованою довжиною хвилі, ПЗЗ-камеру, контролер, блоки виявлення та індикації аномальних областей, що дозволяє проведення візуалізацм функціональної інформації шляхом зйомки досліджуваної області при висвітленні світлом різною довжиною хвилі з наступним аналізом і відображенням аномальних областей, виділення яких проводиться методом граничної яскравості Однак в даному електронному ендоскопі блок виявлення аномальних областей виконаний із використанням сигнального мікропроцесору, що суттєво обмежує можливості аналізу візуальної інформації, ускладнює модифікацію алгоритмів обробки сигналів, приводить до застосування малоінформативного методу дослідження яскравості зображення та не дозволяє проведення складного колометричного аналізу для визначення наявності бактеріальної мікрофлори Найбільш близьким за сукупністю ознак є фотографічний пристрій ендоскопу (Пат Японії №6336771, МПКА61В1/04, G02B23/26, ИСМ №7, 1995), що містить гнучку трубку з минаючими в ній світоводами для передачі зображення і висвітлення, регульоване джерело світла, цифровий фотоапарат, який установлений на оптичному шляху досліджуваного зображення, і підсистему управління, за допомогою якої проводиться аналізування яскравості зображення і формування сигналів управління регульованим джерелом світла Однак у даному фотографічному пристрою ендоскопа теж неможливе проведення аналізу колірної інформації зображення для розпізнавання бактеріальної мікрофлори, тому що підсистема управління, яка виконана на основі мікроконтролеру, дозволяє обробку тільки яскравості зображення, що також суттєво обмежує можливості модифікації алгоритмів обробки зображення, а використання радіоканалу для передачі управляючих сигналів приводить до зниження завадостійкості та у цілому ускладнює систему керування джерелом висвітлення В основу винаходу поставлена задача створення такого ендоскопу з функцією експрес діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів, який дозволяв би за рахунок застосування в підсистемі управління ПЕОМ та штерфейсних пристроїв сполучення в блоках реєстрації та освітлення, і введення алгоритмів цифрової обробки й аналізу колірної інформації зображення, попере 00 ю 54872 дне розпізнавання бактеріальної мікрофлори верхніх дихальних шляхів, суттєве скорочення часу мікробіологічної верифікації та терміну до початку адекватної антибактеріальної терапії Такий технічний результат може бути досягнутий, якщо в ендоскопі з функцією експрес діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів, який складається з гнучкої трубки 1 з першим світоводом 2, що з'єднаний з блоком 3 освітлення, який містить регульоване джерело 4 світла, і другим світоводом 5, який з'єднаний з блоком 6 реєстрації, що містить цифровий фотоапарат 7, та з підсистеми 8 управління, згідно з винаходом підсистема 8 управління містить інтерфейс 9 та ПЕОМ 10 і з'єднана двонаправлено через штерфейсний пристрій 11 сполучення з цифровим фотоапаратом 7 блоку 6 реєстрації та через штерфейсний пристрій 12 сполучення - з регульованим джерелом 4 світла блоку 3 освітлення Таким чином, за рахунок застосування в підсистемі управління ПЭВМ, до якої введенні алгоритми цифрової обробки й аналізу колірної інформації зображення, і штерфейсних пристроїв сполучення, що введені в блоки реєстрації та освітлення ендоскопу, досягається попереднє розпізнавання бактеріальної мікрофлори верхніх дихальних шляхів, суттєве скорочення часу мікробіологічної верифікації та терміну до початку адекватної антибактеріальної терапії На фіг 1 представлена структурна схема ендоскопу з функцією експрес діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів, на фіг 2 - гістограми розподілу а) якісної та кольорових б) червоної, в) зеленої, г) синьої компонент зображення ділянки слизової оболонки, що уражена золотистим стафілококом (S, aureus) Ендоскоп з функцією експрес діагностики характеру та рівня бактеріального обсіменіння слизової оболонки верхніх дихальних шляхів містить гнучку трубку 1 з першим світоводом 2, що з'єднаний з блоком 3 освітлення, який містить регульоване джерело 4 світла, другий світовод 5, який з'єднаний з блоком 6 реєстрації, що містить цифровий фотоапарат 7 та підсистему 8 управління, яка містить інтерфейс 9 та ПЕОМ 10 і з'єднана двонаправлено через штерфейсний пристрій 11 сполучення з цифровим фотоапаратом 7 блоку 6 реєстрації та через штерфейсний пристрій 12 сполучення - з регульованим джерелом 4 світла блоку З освітлення Ендоскоп працює таким чином дистальний ВІДДІЛ гнучкої трубки 1 (див фіг1) вводиться в загальний носовий хід с послідуючим наближенням до слизової оболонки нижньої носової рако вини Блок 6 реєстрації виконує функцію фотографування і збереження зображення ділянки слизової оболонки за допомогою цифрового фотоапарата 7, що розташований на оптичному путі світовода 5 Освітлення ділянки слизової оболонки, що фотографується, виконується через додатковий світовод 2 за допомогою регульованого джерела 4 світла блоку 3 освітлення Після фотографування зони слизової оболонки, що має найбільш вірогідні зміни кольорової характеристики (цианотичність, кровонаповнення та архітектоніка), за сигналом DR "Дані готові", що формує штерфейсний пристрій 11 сполучення, оцифроване з 24 бітовою кольоровою глибиною зображення ділянки слизової оболонки передається з блоку 6 реєстрації до підсистеми 8 управління (дані передаються з ВІДПОВІДНИХ регістрів інтерфейсного пристрою 11 сполучення через паралельний інтерфейс 9 Centronics до ПЕОМ 10) За розробленим програмним забезпеченням на ПЕОМ 10 виконується низькочастотна фільтрація та визначення характеристики яскравості переданого зображення При незадовільному рівні яскравості ПЕОМ 10 формує управляючі сигнали до блоку 3 освітлення і передає їх через паралельний інтерфейс 9 Centronics та штерфейсний пристрій 12 сполучення до регульованого джерела 4 світла Наявність виду мікрофлори визначається ВІДПОВІДНО ДО розробленої методики, яка базується на визначенні статистичних залежностей розподілів кольорових компонент зображення і характером та рівнем бактеріального ураження, що виявлено за традиційним способом діагностики культуральної ідентифікації бактерій (Приказ МЗ СССР №535 от 22 04 1985) За допомогою розробленого програмного забезпечення можливо одержання інформації, що ілюструє наявність адитивних кольорових компонент (R - червоної, G - зеленої, В - синьої) у зображенніоригшалі, гістограм їх розподілів, добротності та ширини спектру ВІДТІНКІВ кольорових компонент В якості ілюстрації, при ураженні слизової оболонки золотистим стафілококом (S aureus) і середньому значенні яскравості зображення пу =111 (див фіг 2, а) середні значення кольорових компонент (див фіг 2, б, в, г) складають, nR =218, nG = 77, пв = 41 при ефективній ширині спектру ВІДТІНКІВ кольорових компонент AnR = 18, Дпє = 29, Дпв = 15 На заключному етапі ендоскопічного обстеження експертна система, що заснована на використанні бази даних колометричних характеристик оцифрованих зображень відомих бактеріальних монокультур та їх асоціацій, дозволяє попереднє визначення характеру та рівня мікрофлори з високим (порядку 0 9) ступенем імовірності 54872 Фіг.2 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24