Устройство для диагностики поражения хряща суставов

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для диагностики поражения хряща суставов деструктивно-дистрофическим процессом. Устройство включает источник излучения в виде лазера, фотоприемник, передающее оптическое волокно диаметром D и приемное оптическое волокно диаметром (2...3)D, размещенные в корпусе зонда. Оптические волокна установлены в направляющих корпуса, расположенных в нем симметрично относительно его оси и с возможностью перемещения и сближения торцов на расстояние L=(10÷15)D. На торце приемного оптического волокна выполнена фокусирующая линза. Использование изобретения позволяет повысить точность диагностирования. 1 ил.

Изобретение относится к биомедицинским исследованиям и может быть использовано для диагностики состояния тканей суставов человека, в частности хряща.

Известно устройство для диагностики состояния биологической ткани, включающее источник излучения, представляющий собой лазер, световод, фотометрическую головку, фотоприемник и блок регистрации (а.с. 2102925 С1, кл. А 61 В 6/00).

Однако данное устройство применимо лишь для исследования открытой поверхности материала, предназначено для определения полной интенсивности рассеянного излучения и не обладает необходимой точностью вследствие отсутствия фокусировки рассеянного излучения на фотоприемник.

Наиболее близким к данному устройству является устройство для исследования коэффициента отражения биологической среды, состоящее из оптоволокна, источника излучения и фотоприемника (а. с. 1737336 А1, кл. G 01 N 33/48, 1990). В этом устройстве в качестве источника излучения использовались несколько светодиодов с большой расходимостью. Для диагностики состояния данных биотканей требуются источники излучения с малой расходимостью излучения и приемное волокно с собирающей микролинзой. Как показывают результаты экспериментальных исследований, хрящ характеризуется средним значением показателя анизотропии рассеяния 0,3-0,4.

Данное устройство применялось для диагностики состояния крови с показателем анизотропии рассеяния 0,9 и не может быть использовано для диагностики состояния ткани с рассеянием большей величины.

Поставлена задача разработать устройство, позволяющее с высокой степенью точности диагностировать заболевания хряща суставов, пораженного деструктивно-дистрофическим процессом.

Данная задача решается за счет того, что устройство, содержащее источник излучения, фотоприемник, передающее и приемное оптические волокна, согласно изобретению содержит зонд, выполненный в виде корпуса с двумя симметрично расположенными в нем относительно его оси направляющими, имеющими возможность перемещения, в которых размещены волокна, причем на торце приемного волокна выполнена фокусирующая микролинза, а в качестве источника излучения использован лазер.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена конструкция устройства.

Устройство для диагностики поражения хряща суставов, пораженного деструктивно-дистрофическим процессом, содержит лазер 1, линзы 2, фотоприемник 3 и зонд 4. Зонд 4 выполнен в виде корпуса с расположенными в нем симметрично относительно его оси направляющими 5, имеющими возможность перемещения. Угол α между направляющими 5 составляет 60-70^o. В одной из направляющих 5 размещено передающее 6 оптоволокно (кварц-полимер) диаметром D, а в другой приемное 7 оптоволокно (кварц-полимер) диаметром (2...3)D. На торце приемного 7 оптоволокна выполнена микролинза 8. Направляющие 5 предназначены для проникновения к поверхности 9 хряща.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 4 зонда подводится к суставу человека, потом направляющие 5 проникают в сустав до касания с поверхностью хряща 9. Торцы направляющих во время проникновения сближаются на расстояние L=(10÷15)D. Линза 2 фокусирует излучение лазера 1 (типа ЛГН-224-1) в передающее волокно 6. Передающее волокно 6, закрепленное в одной из направляющих 5, направляет излучение на поверхность 9 исследуемого хряща. Микролинза 8, выполненная на торце приемного волокна 7, фокусирует рассеянное поверхностью 9 излучение в приемное волокно 7, закрепленное во второй направляющей 5. Линза 2 фокусирует излучение из приемного волокна 7 на фотоприемник 3 типа ФПМ-01. По интенсивности излучения, рассеянного в угле, соответствующем числовой апертуре микролинзы 8, определяем степень поражения хряща деструктивно-дистрофическим процессом. Интенсивность излучения, рассеянного здоровой тканью в 1,8...2,2 раза выше, чем для ткани, пораженной деструктивно-дистрофическим процессом.

Преимущество предложенного устройства заключается в использовании его для контроля физических свойств материала в условиях одностороннего доступа к объекту. Объектом является живой организм, и удаления ткани для проведения анализа не требуется. Высокая точность достигается тем, что микролинза на торце приемного оптоволокна фокусирует излучение, рассеянное тканью, в угле, соответствующем ее числовой апертуре, в области зеркального отражения, характеризующейся максимальным значением интенсивности в диаграмме рассеяния.

Формула изобретения

Устройство для диагностики поражения хряща суставов, содержащее источник излучения в виде лазера, фотоприемник, передающее и приемное оптические волокна, размещенные в корпусе зонда, отличающееся тем, что оптические волокна установлены в направляющих корпуса, расположенных в нем симметрично относительно его оси и с возможностью перемещения и сближения торцев на расстояние L= (10-15)D, где D - диаметр передающего оптического волокна, при этом диаметр приемного оптического волокна составляет (2÷3)D, а на его торце выполнена фокусирующая микролинза.

РИСУНКИ

Рисунок 1