Спосіб візуалізації структур сітківки ока

Реферат: UA 73937 U UA 73937 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, конкретно до офтальмології, і може бути використана для візуалізації структур сітківки ока в режимі реального часу. Існують різні способи візуалізації зображення очного дна в режимі реального часу. Відомі методики основані на внутрішньовенному введенні контрастної речовини, необхідної для візуалізації судин і структур очного дна з подальшою відео- і фотозйомкою. Флюоресцентна ангіографія (ФАГ) - це фотографічне дослідження деталей очного дна за допомогою контрастної речовини - флюоресцеїну. Речовина вводиться в ліктьову вену з одночасним проведенням фото- та (або) відеореєстрацією очного дна. Завдяки тому, що флюоресцеїн має властивість флюоресценції в зеленій ділянці спектра при збудженні видимим світлом в синій частині спектра, можна візуалізувати структури очного дна та отримати зображення судин сітківки. Метод ангіографії з індоциан-зеленим (ICG) - це дослідження деталей очного дна за допомогою контрастної речовини (індоцианін-зеленого), яка має пік абсорбції і емісії в інфрачервоній частині спектра. Метод застосовується для вивчення хоріоїдальної патології. Особливість цього методу ангіогафії полягає в можливості здійснити візуалізацію судин хоріоїдеї та структур, що знаходяться під пігментом і тонким шаром крові. Загальним головним недоліком цих методів є необхідність застосовувати внутрішньовенні ін'єкції контрастної речовини. Найбільш близькими до запропонованого способу візуалізації структур очного дна є методи, в яких використовується принцип транссклерального освітлення. Відомі методи та пристрої для візуалізації структур очного дна [US патент 3954329] та [US патент 5966196 та 6309070], в яких використовується принцип транссклерального освітлення. Загальним головним недоліком цих методів та пристроїв, які базуються на принципі транссклерального освітлення, є те, що вони потребують безпосереднього контакту об'єктива чи джерела освітлення з роговою оболонкою чи склерою, що ускладнює процес офтальмоскопії, робить його трудомістким для лікаря та важким для хворого. Відомий метод та стаціонарний варіант пристрою [патент WO 2004/091362 А2], в якому застосовано принцип транссклерального освітлення за допомогою спеціальної системи фокусування світлового пучка на ділянку склери без контакту з оком. Недоліком є значні розміри і складність конструкції, що обумовлює використання пристрою в стаціонарному варіанті. Відомий спосіб ранньої діагностики сухої форми вікової макулодистрофії за патентом України на корисну модель № 23042 від 10.05.2007 та пристрій для фото- і відеореєстрації структур очного дна у дітей [патент України на корисну модель № 35043 від 26.08.2008]. Спосіб ранньої діагностики сухої форми вікової макулодистрофії [патент України на корисну модель 23042 від 10.05.2007] полягає у транссклеральному освітленні очного дна випромінюванням довгохвильового спектра в діапазоні довжин хвиль 600-1100 нм з візуалізацією зображення очного дна на моніторі комп'ютера. Спосіб здійснюється шляхом послідовного освітлення очного дна діодами в трьох спектральних областях довгохвильового випромінювання в діапазоні довжин хвиль 600-1100 нм. При дослідженні очного дна в І спектральній області використовують діод червоного довгохвильового випромінювання видимого спектра в діапазоні 660-800 нм і отримують зображення сітківки і ретинальних судин. Діодне джерело випромінювання з довжиною хвилі ближнього інфрачервоного діапазону використовують при дослідженні очного дна в спектральних областях II (800-880нм) та III (8801100 нм), в результаті чого отримують більш чітке зображення структур судинної оболонки, що знаходяться під пігментним епітелієм. У пристрої для фото- і відеореєстрації структур очного дна у дітей [патент України на корисну модель № 35043 від 26.08.2008] реєстрація сітчастої та судинної оболонок ока очного дна хворих дитячого віку здійснюється в режимі реального часу за допомогою відеокамери з можливістю отримання зображення в інфрачервоному спектральному діапазоні, що дозволяє без ін'єкції контрастної речовини візуалізувати структури очного дна та уникнути осліплюючої дії випромінювання видимого діапазону спектр) шляхом використання в пристрої транспальпебрального чи транссклерального освітлювача виконаного у вигляді світлового діоду інфрачервоного діапазону з довжиною хвилі до 1000 нм в умовах природної ширини зіниці. Загальним головним недоліком цих методів [патент України на корисну модель № 35043 від 26.08.2008 тапатент України на корисну модель № 35043 від 26.08.2008] є те, що вони не використовуються для аутоофтальмоскопії. Найбільш близькими до запропонованого способу є спосіб візуалізації структур сітківки, хоріоїдальної та райдужної оболонок, в тому числі самостійному отриманні зображень власного ока, з використанням транссклерального освітлення крізь шкіру повік та склеру [патент України на корисну модель № 47325 від 25.01.2010]. Технічний результат, який отриманий при 1 UA 73937 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 здійсненні корисної моделі, полягає в візуалізації (отриманні зображень очного дна) в тому числі самостійному отриманні зображень власного ока. Задача вирішена за допомогою модернізації приладу для візуалізації і цифрової реєстрації зображення очного в режимі реального часу [Плюто И.В., Шпак А.П., Соболев В.Б. Прибор для визуализации и цифровой регистрации изображения глазного дна в режиме реального времени. - Препринт ИМФ НАН Украины - Киев, 2005. - 8 с.] шляхом використанням випромінювачів з неперервним спектральним складом у видимій та інфрачервоній областях 400-1200 нм (BEN ELECTRONIC 8-MD23B, Reisier fortelux на основі ламп розжарення різних типів з потужністю менше 1 Вт), діодних випромінювачів у чотирьох умовно виділених спектральних ділянках 400-600 нм, 600-800 нм, 800-880 нм та 8801200 нм незалежно від поляризації та програм цифрової реєстрації і обробки зображень в режимі реального часу з регулюванням контрастності та яскравості в ручному та автоматичному режимі, гамма-корекції, рівнів білого та чорного, зменшенням рівня шумів, балансу білого для отримання чітких зображень сітківки, хоріоїдальної та райдужної оболонок в чорно-білому або кольоровому (псевдокольоровому) вигляді. Підбором кута бічного освітлення можна домогтися істотного підвищення рельєфності зображення очного дна, особливо периферичних областей ока [Плюто И.В. Атлас по спектральной диагностике внутренних оболочек глаза использованием технологии трансиллюминации. Выпуск 1. - Киев: ВВП, 2008]. Головним недоліком цього методу аутоофтальмоскопії є складність устаткування та необхідність спеціального навчання для користування приладом, що являється економічно невигідним. Найбільш близькими до запропонованого способу є спосіб візуалізації судин сітківки ока [патент України на корисну модель №62049 від 10.08.2011]. що включає транссклеральне освітлення очного дна крізь шкіру повік та склеру випромінюванням у видимому діапазоні довжин хвиль, динамічну візуалізацію судин сітківки ока в режимі реального часу, який відрізняється тим, що проводять динамічне освітлення, використовуючи світлодіодні некогерентні випромінювачі в області (500-590 нм), випромінювання яких потрапляє в область смуг поглинання крові (542 нм та 577 нм), причому в цій спектральній ділянці краще візуалізуються судини сітківки незалежно від прозорості оптичних середовищ ока та ширини зіниці. Головним недоліком методів [патент України на корисну модель № 35043 від 26.08.2008 та патент України на корисну модель № 62049 від 10.08.2011] є те, що при використанні як освітлювачів обмеженої кількості світлодіодів (світлодіода) існує можливість пропустити структури, які є спектрально невидимими (мають смуги поглинання та пропускання в спектральних ділянках, які не перекриваються діодними джерелами (джерелом) випромінювання). Для усунення цього недоліку при аутоофтальмоскопії без використання відеокамери необхідне перекриття всього діапазону довжин хвиль 400-750 нм. Для повного перекриття діапазону довжин хвиль при використанні світлодіодних джерел (з характерною величиною повної ширини на половині висоти в діапазоні 20 нм) з максимом випромінювання, який змінюється з кроком 10 нм, необхідно 35 світлодіодів. Це може значно ускладнити як прилад так і практичне застосування в клінічних умовах та є економічно невигідним. Задача корисної моделі полягає в підвищенні точності діагностичних можливостей дослідження та комфортності пацієнтів і лікарів при візуалізації структур сітківки при самостійній візуалізації судин сітківки ока в режимі реального часу (аутоофтальмоскопії без використання відеокамери), з використанням транссклерального освітлення крізь шкіру повік та склеру. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає в візуалізації (отриманні зображень судин сітківки) в тому числі самостійному отриманні зображень власного ока, використовуючи випромінювачі з неперервним спектральним складом у видимому діапазоні (400-750 нм) довжин хвиль, незалежно ступеня пігментації шкіри, товщини склери, що важливо при ендокринних патологіях (різних формах діабетичної ретинопатії). Поставлена задача вирішується за допомогою трансілюмінатора фундус системи ФС 11 та приладу для візуалізації і цифрової реєстрації зображення очного в режимі реального часу [Плюто И.В., Шпак А.П., Соболев В.Б. Прибор для визуализации и цифровой регистрации изображения глазного дна в режиме реального времени. - Препринт ИМФ НАН Украины - Киев, 2005. - 8 с.] шляхом використання динамічного освітлення світлодіодними випромінювачами з неперервним спектральним складом у видимому діапазоні (400-750 нм) довжин хвиль та регулювання току світлодіода для самостійного підбору освітленості шкіри повік випромінювачем світла при аутоофтальмоскопії без використання відеокамери. Спосіб здійснюють наступним чином. Джерело випромінювання направляють на край нижньої або верхньої повіки та торкається шкіри і освітлює очне дно через ділянки шкіри, 2 UA 73937 U 5 10 15 20 25 30 прилеглі до склери. Спосіб ґрунтується на оптичному явищі (ефекті Пуркінье (Purkinje)). При коливальних рухах трансілюмінатора з'являються тіні судин сітківки. При закритих очах і коливальних рухах трансілюмінатора (менше 10 мм) ретинальні судини можуть сприйматися самою людиною при динамічному транссклеральному просвічуванні ока у вигляді картини "гілок дерева", що відповідає рисунку сосудів (капілярів) сітківки. Перевагами запропонованої корисної моделі для аутоофтальмоскопії без використання відеокамери є: - можливість отримання зображень в широкому спектрі, що дає змогу зменшити вірогідність пропустити структури, які є спектрально невидимими (мають лінії поглинання та пропускання в спектральних ділянках, які не перекриваються світлодіодними джерелами випромінювання); - можливість проводити аутоофтальмоскопію незалежно від індивідуальних особливостей пігментації шкіри (біологічних тканин) та товщини склери, оскільки світлова адаптація ока проводиться шляхом самостійного підбору оптимального рівня освітленості шкіри повік випромінювачем світла для максимально чіткої візуалізації структур сітківки; - комфортність пацієнтів та лікарів (добра адаптованість та відсутність боязні), що обумовлено близьким спектральним розподілом випромінювання до природного світла. Суттєвими перевагами світлодіодів перед лампами розжарювання є також більша довговічність та відсутність сильного інфрачервоного випромінювання (більше 50 %), характерного для ламп розжарювання. Таким чином, задача корисної моделі забезпечується сукупністю суттєвих відмітних ознак, які є позитивними як з точки зору підвищення діагностичної цінності, так і комфортності пацієнтів та лікарів, що важливо зокрема при діагностиці та індивідуальному контролі ендокринних патологій (різних форм діабетичної ретинопатії). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб візуалізації структур сітківки ока, що включає транссклеральне освітлення очного дна крізь шкіру повік та склеру випромінюванням видимого діапазону, динамічну візуалізацію судин сітківки ока в режимі реального часу, який відрізняється тим, що світлову адаптацію ока проводять шляхом самостійного підбору оптимального рівня освітленості шкіри повік світлодіодним випромінювачем світла з неперервним спектральним складом у видимому діапазоні довжин хвиль (400-750 нм), причому візуалізація судин сітківки має місце незалежно від індивідуальних особливостей пігментації біологічних тканин та товщини склери. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3