Способ диагностики тромбоза глубоких вен голени и устройство для его осуществления
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для диагностики тромбоза (флеботромбоза, тромбофлебита) глубоких вен нижних конечностей. Способ характеризуется тем, что в нем производится измерение соотношения площадей изображений мягких тканей голени до и после пережатия поверхностных вен компрессионной манжетой с фиксацией результатов на блоке индикации. При этом, если площадь изображения мягких тканей голени после пережатия поверхностных вен превышает площадь изображения мягких тканей голени до пережатия более чем на 15%, то диагностируют тромбоз глубоких вен голени. Устройство содержит датчик изображения, блок выделения кадрового и строчного импульсов, генератор и первый элемент И, компаратор, второй элемент И, третий элемент И, первый триггер, второй триггер, элемент задержки, элемент ИЛИ, четвертый элемент И, третий триггер, четвертый триггер, пятый элемент И, шестой элемент И, счетчик, микропроцессор и блок индикации. Вычисление отношения площадей осуществляется последовательным подсчетом площадей изображений объектов и определением их отношения с помощью микропроцессора. Изобретение позволяет при сокращении сроков повысить точность диагностики тромбоза глубоких вен голени, а также упростить и снизить стоимость устройства для его диагностики. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для диагностики тромбоза (флеботромбоза, тромбофлебита) глубоких вен нижних конечностей.
Известен способ диагностики тромбоза глубоких вен путем введения в них контрастного вещества и выполнения рентгенограммы голени (Й.П.Даудярис. Болезни вен и лимфатической системы конечностей. М.: Медицина, 1984 г. С.48-57).
Способ имеет следующие недостатки: необходимость инвазионного введения контраста, возможность возникновения аллергической реакции на контраст, наличие специальных знаний для интерпретации рентгенограмм, возможность возникновения тромбоза при введении контраста.
Известно устройство для считывания контуров изображений объектов (авт. св. №1688265 СССР, кл. G 06 К 9/46. 1991 г., Бюл. №40), содержащее датчик изображения, пороговый элемент, первый одновибратор, второй одновибратор, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый блок памяти, элемент ИЛИ, формирователь сигнала разрешения, второй счетчик, блок управления, буферную память и счетчик.
Недостатком этого устройства является низкие быстродействие и точность выделения контуров изображений объектов.
Наиболее близким к заявленному способу является неинвазивный способ ранней диагностики посттравматического тромбоза глубоких вен при переломах костей голени (В.Я. Киселев, И.А. Комаров и соавт. Неинвазивный спосо ранней диагностики посттравматического тромбоза глубоких вен при переломах костей голени и их лечение. // Министерство здравоохранения РСФСР. Методические рекомендации с правом переиздания местными органами здравоохранения. - Бежецк, 1989 г.).
Однако данный способ не позволяет быстро диагностировать тромбоз глубоких вен, так как растянут во времени (5-20 дней после травмы) и не обеспечивает достаточную точность диагностики, так как не учитывает искажения, возникающие при рентгенографии голени за счет ее укладки и ротационного смещения большеберцовой кости.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство выделения контуров изображений объектов (патент РФ. №2185659, кл. G 06 К 9/46, 2002 г., Бюл. №20), содержащее датчик изображения, буферную память, элемент И, генератор, нейроматричный процессор (НМП), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) и контроллер PCI шины. Видеосигнал от датчика изображения поступает на АЦП, осуществляющий преобразование входного аналогового сигнала в параллельный цифровой код и передает его в буферную память. Как только в буферную память запишутся первые 64 восьмибитных элемента изображения, параллельно с записью оставшейся части кадра в буферную память начнет работу программа выделения контуров изображений объектов, хранящаяся в ПЗУ НМП. Контуры изображений объектов, представленные в бинарном виде, хранятся в буферной памяти. Далее через глобальную шину НМЛ в режиме прямого доступа к памяти (ПДП) в буферный регистр данных НМП записывается 64-разрядное двойное слово из буферной памяти. Контроллер шины PCI записывает байт данных в свой буферный регистр. Когда будет получено все 64-разрядное двойное слово, контроллер шины PCI переписывает его из своего буферного регистра через шину PCI в соответствующую ячейку памяти ЭВМ в режиме ПДП. Аналогично осуществляется передача из буферной памяти оставшейся части данных, соответствующих контурам объектов.
Недостатком этого устройства является сложность и высокая стоимость.
Задача изобретения - сокращение сроков и повышение точности диагностики тромбоза глубоких вен голени, а также упрощение и снижение стоимости устройства для его диагностики.
Решение поставленной задачи достигается тем, что производят вычисление соотношения ΔS площадей изображений голени до пережатия (площадь S1) и после пережатия (площадь S2) поверхностных вен компрессионной манжетой с давлением 40 мм рт. ст. по формуле 
с фиксацией результатов на блоке индикации, причем, если площадь изображения голени после пережатия поверхностных вен (S2) превышает площадь изображения голени до пережатия (S1) более чем на 15% (т.е. ΔS>15%), то диагностируют тромбоз глубоких вен голени.
В устройство, содержащее датчик изображения, блок выделения кадрового и строчного импульсов, генератор и первый элемент И, причем выход датчика изображения подключен ко входу блока выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ), первый выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход генератора соединен со вторым входом первого элемента И, введены компаратор, второй элемент И, третий элемент И, первый триггер, второй триггер, элемент задержки, элемент ИЛИ, четвертый элемент И, третий триггер, четвертый триггер, пятый элемент И, шестой элемент И, счетчик, микропроцессор и блок индикации, причем выход датчика изображения подключен к информационному входу компаратора, второй выход блока выделения кадрового и строчного импульсов соединен с первым входом второго элемента И и со вторым входом третьего элемента И, чей выход соединен со счетным входом второго триггера, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ, выход компаратора соединен с первым входом первого элемента И, чей выход подключен к счетному входу счетчика, информационный выход которого соединен с информационным входом микропроцессора, чей информационный выход соединен с информационным входом блока индикации, выход второго элемента И соединен со счетным входом первого триггера, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с четвертым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И, а инверсный выход - с третьим входом второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к информационным входам третьего и четвертого триггеров, а также к первому входу элемента ИЛИ, чей второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, прямой выход третьего триггера подключен ко второму входу второго элемента И и к третьему входу третьего элемента И, а инверсный выход - со вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с кнопкой «Пуск», прямой выход второго триггера подключен ко входу элемента задержки, ко входу сброса третьего триггера, к первому входу пятого элемента И и ко второму входу шестого элемента И, чей выход подключен ко входу первого прерывания микропроцессора, вход нулевого прерывания которого соединен с выходом пятого элемента И, прямой выход четвертого триггера подключен ко второму входу пятого элемента И, а инверсный выход - к первому входу шестого элемента И, выход элемента задержки соединен со входом сброса счетчика; опорный вход компаратора является входом опорного напряжения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено изображение голени до пережатия поверхностных вен, на фиг.2 - изображение голени после пережатия поверхностных вен, на фиг.3 - структурная схема устройства, на фиг.4 - диаграммы работы устройства.
Решение поставленной задачи достигается тем, что производят вычисление соотношения ΔS площадей изображений голени до пережатия (площадь S1) и после пережатия (площадь S2) поверхностных вен компрессионной манжетой с давлением 40 мм рт. ст. по формуле с фиксацией результатов на блоке индикации, причем, если площадь изображения голени после пережатия поверхностных вен (S2) превышает площадь изображения голени до пережатия (S1) более чем на 15% (т.е. ΔS>15%), то диагностируют тромбоз глубоких вен голени.
Сдавливание поверхностных вен голени пневматической манжетой с давлением 40 мм рт. ст., наложенной в подколенной ямке, вызывает прекращение венозного оттока крови по ним из голени.
Известно, что при тромбозе глубоких вен голени, функцию глубоких компенсируют (берут на себя) поверхностные вены. В норме по поверхностным венам голени оттекает 10-15% крови. При прекращении кровотока по поверхностным венам происходит застой венозной крови в голени с резким увеличением ее объема и площади изображения голени. Использование устройства для диагностики тромбоза глубоких вен голени позволяет точно зафиксировать площадь изображения голени до и после пережатия поверхностных вен, так как отсутствуют проекционные и ротационные искажения, связанные с рентгенологическим исследованием, положением ноги и большеберцовой кости. Кроме того, способ позволяет сразу же определить наличие тромбоза без необходимости ожидания 5-7 и 18-20 дней.
Способ используется следующим образом.
В горизонтальном положении больного производят укладку исследуемой голени в любую удобную для врача позицию. Производят измерение площади изображения голени (S1) (фиг.1). В области подколенной ямки накладывают компрессионную манжету с давлением 40 мм рт. ст. до полного прекращения кровотока по поверхностным венам. Через 3-5 минут производят измерение площади изображения голени (S2) на том же уровне (фиг.2). Если площадь изображения голени после пережатия поверхностных вен (S2) превышает на 15% и более площадь изображения голени (S1), то диагностируют тромбоз глубоких вен.
Пример конкретного использования способа.
Больной М., 34 года, поступил в I травмаотделение ГКБ №4 города Курска 20.06.02 с диагнозом «Закрытый перелом обеих лодыжек заднего края правой большеберцовой кости со смещением». Под масочным наркозом выполнена закрытая репозиция и наложена гипсовая повязка. На вторые сутки появились расширяющие боли в голени. Повязка снята. Выполнено определение площади изображения голени до и после прекращения кровотока по поверхностным венам. Площадь изображения голени после компрессии поверхностных вен S2>S1 площади изображения голени без компрессии. Диагностирован тромбоз глубоких вен голени. Диагноз подтвержден при ультразвуковом дуплексном и триплексном сканировании голени.
Больная Д., 67 лет, страдающая варикозной болезнью нижних конечностей, внезапно почувствовала резкую боль в области правой голени, появился отек правой голени и повышение температуры до 38 градусов. Обратилась к хирургу поликлиники ГКБ №4 г. Курска. При объективном осмотре обнаружено: выраженный отек голени +5 см, пробы Мозеса-Хоманса слабоположительные. Заподозрен тромбоз глубоких вен. Выполнено определение площади изображения голени до и после прекращения кровотока по поверхностным венам. Площадь изображения голени после компрессии поверхностных вен на 20% превышает площадь изображения голени до компрессии. Диагностирован тромбоз глубоких вен голени. Диагноз подтвержден при ультразвуковом дуплексном и триплексном сканировании вен голени.
Больная Б., 70 лет, которая была оперирована в трамвотделении ОБК №1 г. Курска по поводу закрытого перелома дяфеза левой бедренной кости. Правая голень увеличилась в объеме на седьмые сутки постельного режима. Пробы Мозеса-Хоманса отрицательные. С целью исключения тромбоза глубоких вен правой голени выполнено определение площади изображения голени до и после прекращения кровотока по поверхностным венам. Площадь изображения голени после компрессии поверхностных вен на 24% превышает площадь изображения голени до компрессии. Диагностирован тромбоз глубоких вен голени, что подтверждено ультразвуковым дуплексным сканированием вен голени.
Способ применен у 26 больных с подозрением на тромбоз глубоких вен голени. Всем больным выполнено ультразвуковое дуплексное и триплексное сканирование. Чувствительность метода составила 97%, специфичность 95%.
Устройство диагностики тромбоза глубоких вен голени содержит датчик изображения 1, компаратор 2, блок выделения кадрового и строчного импульсов 3, генератор 4, первый элемент И 5, второй элемент И 6, третий элемент И 7, первый триггер 8, второй триггер 9, элемент задержки 10, элемент ИЛИ 11, четвертый элемент И 12, третий триггер 13, четвертый триггер 14, пятый элемент И 15, шестой элемент И 16, счетчик 17, микропроцессор 18, блок индикации 19, причем выход датчика изображения 1 подключен к информационному входу компаратора 2 и ко входу блока выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) 3, первый выход которого соединен с третьим входом элемента И 5, а второй - с первым входом элемента И 6 и со вторым входом элемента И 7, чей выход соединен со счетным входом триггера 9, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ 11; выход компаратора 2 соединен с первым входом элемента И 5, чей второй вход подключен к выходу генератора 4; выход элемента И 5 подключен к счетному входу счетчика 17, информационный выход которого соединен с информационным входом микропроцессора 18, чей информационный выход соединен с информационным входом блока индикации 19; выход элемента И 6 соединен со счетным входом триггера 8, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ 11; прямой выход триггера 8 соединен с четвертым входом элемента И 5 и с первым входом элемента И 7, а инверсный выход - с третьим входом элемента И 6; выход элемента И 12 подключен к информационным входам триггеров 13 и 14, а также к первому входу элемента ИЛИ 11, чей второй вход соединен с прямым выходом триггера 9; прямой выход триггера 13 подключен ко второму входу элемента И 6 и к третьему входу элемента И 7, а инверсный выход - ко второму входу элемента И 12, первый вход которого соединен с кнопкой «Пуск»; прямой выход триггера 9 подключен ко входу элемента задержки 10, ко входу сброса триггера 13, к первому входу элемента И 15 и ко второму входу элемента И 16, чей выход подключен ко входу первого прерывания микропроцессора 18, вход нулевого прерывания которого соединен с выходом элемента И 15; прямой выход триггера 14 подключен ко второму входу элемента И 15, а инверсный выход - к первому входу элемента И 16; выход элемента задержки соединен со входом сброса счетчика 17; опорный вход компаратора 2 является входом опорного напряжения.
Устройство работает следующим образом.
После включения устройства сбрасываются триггер 8, триггер 13, триггер 14 и счетчик 17. При нажатии кнопки «Пуск» (фиг.4.а) на выходе элемента И 12 появится логическая единица, что вызывает переключение в единицу триггера 13 (фиг.4.б) и триггера 14 (фиг.4.в), а также сброс триггера 8 и триггера 9. Логическая единица с прямого выхода триггера 13 поступает на вход 2 элемента И 6 и на вход 3 элемента И 7, а логический нуль с инверсного выхода триггера 13 подается на вход 2 элемента И 12, что блокирует повторное нажатие кнопки «Пуск». На прямом выходе триггера 8 после его сброса устанавливается логический нуль (фиг.4.г), поступающий на вход 1 элемента И 7, а на инверсном выходе появляется логическая единица, поступающая на вход 3 элемента И 6. Видеосигнал с датчика изображения 1 поступает на вход UBX компаратора 2 и на блок выделения кадрового и строчного импульсов 3. Когда блок выделения кадрового и строчного импульсов 3 выдаст импульс начала кадра (фиг.4.е) на вход 1 элемента И 6, на его выходе появится такой же импульс, поступающий на счетный вход С триггера 8, который переключится по заднему фронту кадрового импульса (фиг.4.г). После этого логическая единица с прямого выхода триггера 8 поступает на вход 4 элемента И 5 и на вход 1 элемента И 7. Элемент И 6 запирается логическим нулем, поступающим с инверсного выхода триггера 8. При совпадении синхронизирующих импульсов, подаваемых с генератора 4 (фиг.4.з), и импульса с выхода компаратора 2 (фиг.4.и), а также при отсутствии строчного импульса с выхода 1 БВКСИ 3 (фиг.4.ж) на выходе элемента И 5 появится логическая единица (фиг.4.к), вызывающая увеличение на единицу значения, хранящегося в счетчике 17. При повторном появлении на выходе 2 БВКСИ 3 импульса начала кадра (фиг.4.е), последний через элемент И 7 достигает счетного входа С триггера 9, переключающегося по переднему фронту кадрового импульса (фиг.4.д). Логическая единица с прямого выхода триггера 9 через элемент ИЛИ 11 подается на входы сброса R триггера 8 (фиг.4.г), триггера 9 (фиг.4.д) и триггера 13 (фиг.4.б), открывает элемент И 15 и элемент И 16, а также поступает на вход элемента задержки 10, задерживающего сигнал на время записи параллельного цифрового кода с информационного выхода D счетчика 17 в один из внутренних регистров микропроцессора 18. Логический нуль с прямого выхода триггера 13 запирает элемент И 6 и элемент И 7, логический нуль с прямого выхода триггера 8 запирает элемент И 5. После того как логическая единица с прямого выхода триггера 14 через элемент И 15 поступит на вход нулевого прерывания INT0 микропроцессора 18, вызовется подпрограмма, записывающая значение площади изображения объекта S1 с информационного выхода D счетчика 17 через информационный вход DI микропроцессора 18 в один из его регистров. При повторном нажатии кнопки «Пуск» процессы, происходящие в устройстве, аналогичны описанным выше за исключением того, что логическая единица с выхода элемента И 12 переключает триггер 14 в логический нуль (фиг.4.в), за счет чего по приходу следующего импульса начала кадра логическая единица с инверсного выхода триггера 14 через элемент И 16 поступит на вход первого прерывания INT1 микропроцессора 18. По прерыванию вызовется подпрограмма, записывающая значение площади изображения объекта S2 с информационного выхода D счетчика 17 через информационный вход DI микропроцессора 18 в один из его внутренних регистров и рассчитывающая величину отношения площадей ΔS изображений объектов по формуле:
где S2 - значение площади объекта, полученное на текущем шаге (фиг.2), S1 - значение площади объекта, полученное на предыдущем шаге (фиг.1). После подсчета параллельный цифровой код результата выдается через информационный выход DO микропроцессора 18 на информационный вход D блока индикации 19.
Таким образом, предложенное решение позволяет сократить сроки и повысить точность диагностики за счет отсутствия искажений, возникающих при рентгенографии голени из-за ее укладки и ротационного смещения большеберцовой кости. Кроме того, предложенное решение позволяет упростить устройство и снизить его стоимость за счет аппаратной реализации алгоритма подсчета площадей изображений объектов и вычисления отношения площадей с помощью микропроцессора.
1. Способ диагностики тромбоза глубоких вен голени, основанный на получении изображения голени, отличающийся тем, что производят вычисление соотношения ΔS площадей изображений голени до пережатия (площадь S1) и после пережатия (площадь S2) поверхностных вен компрессионной манжетой с давлением 40 мм рт. ст. по формуле
с фиксацией результатов на блоке индикации, причем, если площадь изображения голени после пережатия поверхностных вен (S2) превышает площадь изображения голени до пережатия (S1) более чем на 15% (т.е. ΔS>15%), то диагностируют тромбоз глубоких вен голени.
2. Устройство диагностики тромбоза глубоких вен голени, содержащее датчик изображения, блок выделения кадрового и строчного импульсов, генератор и первый элемент И, причем выход датчика изображения подключен ко входу блока выделения кадрового и строчного импульсов, первый выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход генератора соединен со вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что в устройство введены компаратор, второй элемент И, третий элемент И, первый триггер, второй триггер, элемент задержки, элемент ИЛИ, четвертый элемент И, третий триггер, четвертый триггер, пятый элемент И, шестой элемент И, счетчик, микропроцессор и блок индикации, причем выход датчика изображения подключен к информационному входу компаратора, второй выход блока выделения кадрового и строчного импульсов соединен с первым входом второго элемента И и со вторым входом третьего элемента И, чей выход соединен со счетным входом второго триггера, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ, выход компаратора соединен с первым входом первого элемента И, чей выход подключен к счетному входу счетчика, информационный выход которого соединен с информационным входом микропроцессора, чей информационный выход соединен с информационным входом блока индикации, выход второго элемента И соединен со счетным входом первого триггера, информационный вход которого является входом логической единицы, а вход сброса подключен к выходу элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с четвертым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И, а инверсный выход - с третьим входом второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к информационным входам третьего и четвертого триггеров, а также к первому входу элемента ИЛИ, чей второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, прямой выход третьего триггера подключен ко второму входу второго элемента И и к третьему входу третьего элемента И, а инверсный выход соединен со вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с кнопкой «Пуск», прямой выход второго триггера подключен ко входу элемента задержки, ко входу сброса третьего триггера, к первому входу пятого элемента И и ко второму входу шестого элемента И, чей выход подключен ко входу первого прерывания микропроцессора, вход нулевого прерывания которого соединен с выходом пятого элемента И, прямой выход четвертого триггера подключен ко второму входу пятого элемента И, а инверсный выход - к первому входу шестого элемента И, выход элемента задержки соединен со входом сброса счетчика, опорный вход компаратора является входом опорного напряжения.
