Спосіб неінвазивних досліджень функціонального стану організму “оксітерм”

1. Спосіб неінвазивних досліджень функціонального стану організму, що включає визначення розподілу температурних полів на поверхні шкірного покриву пацієнта та дистанційну реєстрацію інфрачервоного випромінювання шкірного покриву пацієнта, який відрізняється тим, що спочатку 3 люють по лінії, на якій виявлена наявність температурних градієнтів між ділянками ШП, на встановленій границі здійснюють контроль кисневого статусу (КС) шляхом вимірювання парціального тиску кисню (рО2) в підшкірних тканинах і за отриманими результатами судять про функціональний стан організму. Новим також є те, що границю термоаномальної зони встановлюють по лінії зі значенням температурного градієнту вище 0,4°С. Новим також є те, що за нормальний парціальний тиск кисню в підшкірних тканинах приймають величину, що складає 15-20 мм рт. ст . Новим також є те, що при постановці діагнозу враховують сукупність даних про температурні градієнти, місце встановлення транскутанного сенсору кисню (ТСК), дані виміру рО2 та функціональні зміни як передвісники певної патології. Практично при всіх видах захворювань, найбільший інтерес для медиків становить температура тіла, її розподіл та динаміка змін. Одним з найпоширеніших приладів, що дозволяє візуалізувати температурні поля людини, є ІЧ термограф - прилад, який дозволяє реєструвати, спостерігати й аналізувати на екрані монітора розподіл температурних полів по поверхні ШП. Він заснований на прийомі власного теплового випромінювання тіла людини в ІЧ діапазоні і є зовсім безпечним для пацієнта і медичного персоналу. Цей неінвазивний метод відповідає санітарним нормам і все більше використовується в ранній діагностиці різних патологічних станів людини включаючи онкологічні, неврологічні і судинні захворювання як первинний. Відомо, що діяльність живого організму вимагає витрат енергії. Енергія ж утворюється в процесі окислювально-відновних реакцій, обов'язковим компонентом яких є кисень (О2). Нестача О2 викликає зупинку процесів біологічного окислювання. Організм, при цьому, не забезпечується енергією й життя кожної клітки паралізується, що впливає на власне випромінювання клітки, органів, м'язів, ШП і врешті решт всього організму. Також відомо, що різні тканини організму мають різну потребу в кисні для здійснення своїх функцій і неоднаково чутливі до його нестачі. Обсяг О2, необхідного організму, залежить від того, перебуває він у стані спокою або активної діяльності, що пов'язане, зокрема із наявністю або відсутністю в ньому певних патологій. Однак для оцінки функціонального стану організму, для діагностики деяких патологічних станів, а також вибору оптимальної тактики їх лікування важливо знати не тільки загальну кількість кисню, необхідну організму в тій або іншій ситуації, але й рівень його парціального тиску в окремих тканинах. Рівень рО2 - дуже інформативний показник Фахівцям він говорить про те, чи добре забезпечується дана тканина киснем, наскільки повно задовольняється її потреба в цьому газі й навіть сигналізує про зміни, що починаються в організмі. Для практичної медицини досить важливо те, що показники рО2 окремих органів й організму в цілому є різними для органа «в нормі» чи органа «в патологічному стані». Це відкриває можливість використати знання КС організму як цінний діагно 61646 4 стичний матеріал, а в сукупності з методом 14 термографії фахівці одержать ефективний інструмент комплексних досліджень функціонального стану всього організму Спосіб може бути реалізований на пристрої, зображеному на фіг. 1-3. Результати досліджень представлені на фіг. 4-5 На фіг. 1 представлена структурна схема комплексу для неінвазивних досліджень патологічних станів БО "ОКСІТЕРМ"; на фіг. 2 - спеціально розроблений штатив; на фіг. 3 - зовнішній вигляд комп'ютеризованого комплексу для неінвазивних досліджень функціонального стану організму "ОКСІТЕРМ"; на фіг. 4 - термограма спіни пацієнта з явно вираженою термоаномальною зоною, а на фіг. 5 - графіки зміни в часі рО2 та локальної електричної потужності. До складу комплексу входить термографічний канал (І) для дистанційної реєстрації 14 випромінювання ШП пацієнта, канал контролю (II) КС, персональний комп'ютер (ПК) типу Notebook (19) і спеціально розроблений штатив. Канал дистанційної реєстрації температури (І) містить у собі ІЧ об'єктив (2), матрицю фотоприймачів (3), модуль попередніх підсилювачів (4), тактовий генератора (5), аналоговий коректор неоднорідності сигналів (6), мультиплексор (7), аналого-цифровий перетворювач (9), цифровий коректор неоднорідності сигналів (10), блок формування зображення з мікропроцесорною обробкою (8), USB вихід для підключення до ПК і реалізований на базі матричного ІЧ термографа з діапазоном (3-5 або 7-14) мкм Канал контролю КС (II) складається з ТСК, що містить у собі модифіковану сенсорну комірку типу Clark (11), нагрівам (12) і елемент термостабілізації (13), стабілізатор температури (14), вимірювач температури (15), підсилювач вихідного сигналу сенсору (16), формувач напруги поляризації (17), модуль вводу-виводу (18) з USB виходом для підключення до ПК і реалізований на базі автономного пристрою. Спеціально розроблений штатив містить платформу (20), котра рухається на чотирьох колесах (21), що мають кут обернення 360, двох однакових рухомих столиків (22) для обладнання, розміщених на двох однакових стойках (23), вертикальної штанги (24), на котрій за рахунок спеціального утримувача (25) у вертикальному положенні може переміщатись горизонтальна штанга (26), яка також має можливість обертатися навколо вертикальної штанги (24) і своєї власної осі на 360°. На кінці горизонтальної штанги (26) розташований спеціальний утримувач (27) для термографа, зі змінним кутом нахилу. Таким чином, спеціальний штатив має п'ять ступенів незалежності і може бути використаний при будь-якому положенні пацієнта. Зовнішній вигляд комп’ютеризованого комплексу для неінвазивних досліджень функціонального стану організму "ОКСІТЕРМ" представлений на фіг 3 Він включає спеціальний штатив (28), на якому розташовані: термограф (29), пристрій для транскутанного виміру рО2 в підшкірних тканинах (30), з'єднані з персональним комп'ютером (31) по USB 5 входу й оснащені спеціальним програмним забезпеченням, і подовжувач електричної мережі (32) з можливістю одночасного підключення чотирьох приладів. Робота комплексу для неінвазивних досліджень функціонального стану організму "ОКСІТЕРМ" здійснюється в такий спосіб. При первинному огляді, об'єкт досліджень (1) розташовують перед 14 об'єктивом (2) термографа на відстані від 0,5 до 2 метрів (в залежності від характеру знімання). Термограми знімають, починаючи з лицьової частини й закінчуючи нижніми кінцівками, при цьому визначають температурні градієнти і дані заносять у ПК для формування бази даних пацієнта. Далі, при наявності термоаномальних ділянок, у їх межах проводиться контроль рО2, шляхом транскутанного виміру, коли молекули О2 дифундують через мембрану ТСК, що викликає електрохімічну реакцію і протікання струму через катод сенсорної комірки (11). Сигнал струму, пропорційний вмісту О2 у вимірюваному середовищі з катода ТСК надходить на вхід підсилювача (16), де перетворюється в напругу і підсилюється до необхідного рівня. Після посилення напруга подається на вхід модуля вводу-виводу (18), куди також, на відповідні входи, надходять сигнали від стабілізатора температури (14), вимірювача температури (15), формувача напруги поляризації (17) де відбувається їх перетворення в цифрову форму і далі сигнали надходять у ПК для 61646 6 подальшої обробки. На екран монітора інформація виводиться у вигляді термограм і графіків залежностей рО2 у мм рт. ст., та локальній електричній потужності у міліватах, яка необхідна ТСК для підтримки вибраної температури. На фіг. 4 представлена термограма спини пацієнта Д. з явно вираженою термоаномальною зоною (33), де градієнт температури складає 3,5°С, а на фіг 5 представлено графіки зміни в часі рО2 (34) та локальної електричної потужності (35), що виводяться на екран монітора ПК (31). Отримана в такий спосіб інформація є вихідною базою для неінвазивного методу діагностики. При необхідності повторного обстеження, яке виконується через деякий проміжок часу, процедура повторюється. Після цього заново отриману базу даних порівнюють із попередньою (базовою) і за результатами контролю температурного й кисневого статусу судять про зміни, що відбулися в організмі. Запропонований комплекс цілком неінвазивний і зручний для користування. Процедура обстеження займає мало часу (не перевищує 20 хв.), дає високу вірогідність діагнозу (від 98 % до 100 %), а також може забезпечити масовий скринінгконтроль і експрес-діагностику населення. Отримані в результаті обстеження дані можуть бути використані як патологічні маркери при визначенні певних функціональних порушень в організмі людини. 7 61646 8 9 Комп’ютерна верстка Мацело В. 61646 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601