Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови



Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови
Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови

 


Владельцы патента RU 2437682:

Б. БРАУН АВИТУМ АГ (DE)

Изобретение относится к медицине и используются для экстракорпорального очищения крови. Устройство для очищения крови выполнено с возможностью подсоединения к кровообращению пациента через экстракорпоральные магистрали и содержит по меньшей мере один насос крови, блок управления для управления насосом крови и для контроля режимов работы, и камеру, выполненную с возможностью наведения на место лечения. Камера является камерой цветного изображения, которая соединена с распознающим устройством для распознавания цвета крови и размера занятой кровью площади изображения. Раскрыт способ контроля работы медицинского аппарата для экстракорпорального очищения крови, при котором используют камеру цветного изображения, которая соединена с распознающим устройством для распознавания цвета крови. На основе цветовых сигналов определяют величину занятой кровью поверхности изображения. Технический результат состоит в обеспечении распознавания потери крови пациентом во время процедуры очищения с высокой степенью надежности. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Данное изобретение относится к медицинскому аппарату для экстракорпорального очищения крови с устройством для очищения крови, которое выполнено с возможностью подсоединения через экстракорпоральные магистрали к системе кровообращения пациента, насосом крови, блоком управления для управления насосом крови и для контроля режимов работы и камерой для записи экстракорпорального кровообращения находящегося на клиническом месте пациента. Прежде всего, изобретение относится к медицинскому аппарату, при работе с которым по причине негерметичности во время экстракорпорального кровообращения или ошибок в подходе к пациенту у пациента может возникнуть потеря крови.

Типичным способом очистки крови является очистка крови диализом. Очистка диализом, как правило, производится в специальных зданиях. В этих зданиях обычно расположено от 20 до 50 клинических мест, которые распределены по нескольким помещениям. Медицинский персонал ответственен за контроль за пациентами, но не всегда может находиться рядом с каждым из пациентов, так как он должен обслуживать нескольких пациентов. Таким образом, задача медицинского аппарата заключается в том, чтобы распознать опасности для пациента, предпринять соответствующие меры безопасности и вызвать медицинский персонал к пациенту. При наступлении экстракорпоральной потери крови по причине рассоединения в контуре рециркуляции венозной крови, безопасность пациента в настоящее время обеспечивается только за счет тщательного контроля со стороны медицинского персонала, так как традиционно используемый венозный контроль давления в качестве системы безопасности не всегда распознает случай потери крови.

При экстракорпоральном очищении крови, например гемодиализе или плазмаферезе, кровь пациента перетекает от артериального доступа к (кровеносному) сосуду через фильтр к венозному доступу к (кровеносному) сосуду. В качестве доступа к системе кровеносных сосудов зачастую операционным путем создается артериовенозная фистула, которая, в целом, пунктируется при помощи артериальной и венозной канюли. Также возможно применение сосудистого имплантата (шунта). Под доступом к сосуду понимается любой тип доступа к системе кровеносных сосудов пациента, прежде всего соединение между артерией и веной пациента. Действенного предохранительного устройства для предотвращения потери крови при пунктировании двойной иглой до сих пор не существует. В настоящее время довольствуются лишь заклеиванием магистралей, которые ведут к доступу в сосуд или от него, пластырем. Традиционные аппараты для диализа при рециркуляции крови измеряют сопротивление между аппаратом и пациентом. При этом кровь через канюлю поступает в пациента со скоростью от 200 до 600 мл/мин. При этом уже одно сопротивление канюли находится, по большей части, в области контроля давления аппарата для диализа. При выскальзывании венозной канюли кровь из пациента вытекает из артериального доступа к сосуду через аппарат для диализа. Аппарат для диализа реагирует на основе вторичных эффектов, таких как падение давления на венозном датчике давления. Однако падение давления является зависимым от кровотечения, гематокрита, канюли и сосудистого давления пациента. В стандартном случае медицинский персонал устанавливает нижнее предельное значение как можно ближе к актуальному венозному давлению, точно не зная величины давления, которое создается при выскальзывающей канюле. Принципиально существует два варианта, а именно: аппарат для диализа подает сигналы тревоги без выскальзывания канюли и вызывает к аппарату медицинский персонал, или когда канюля выскользнула, а аппарат для диализа не дает сигналов тревоги и пациент теряет кровь.

В ЕР 1574178 А1 описана медицинская система очищения крови, в которой на клиническое место направлена видеокамера. Изображение с видеокамеры предается на монитор удаленно расположенного рабочего места. Таким образом, врач может визуально наблюдать или же следить за пациентом.

В WO 99/24145 А1 описана пара электродов, которые размещены около канюли и двумя проводами соединены с аппаратом для диализа. Когда игла выскальзывает, за счет вытекающей крови между электродами устанавливается проводящее соединение. Это распознается аппаратом для диализа. Блок управления аппарата для диализа останавливает поток крови и подает сигнал тревоги персоналу. Этот способ требует дополнительных мер, которые должны быть тщательно выполнены персоналом. Кроме того, могут происходить ложные тревоги в случае скопления между электродами пота.

В WO 01/47581 А1 описывается система электродов, с помощью которой распознавание улучшается за счет того, что генератор емкостно вводит ток между артериальной и венозной магистралью. Оценивается падение напряжения, причиной которого является прохождение тока в крови в магистрали. Когда одна из канюлей выскальзывает, ток уменьшается, что фиксируется. Недостатком данного способа является то, что не полностью выскользнувшая игла остается нераспознанной.

В DE 19848235 С1 представлена система, которая оценивает артериальное и венозное давление для того, чтобы по нему определить выскальзывание венозной канюли. Недостатком данного способа является наложение динамического характера экстракорпорального кровообращения, что может привести к ошибочным оценкам. В этом способе также не решена проблема косвенного измерения потери крови, так как экстракорпоральное давление не является показателем потери крови:

В WO 03/86506 А1 описывается электрический контакт, который вводится непосредственно в кровь. С помощью постоянного тока и оценки падения напряжения определяется, выскользнула ли канюля. Также и в этом случае недостаток заключается в том, что неполностью выскользнувшая канюля остается нераспознанной. Кроме того, происходит также удорожание системы магистралей, так как необходимо размещение электрических контактов.

Во всех системах отсутствует возможность определения потери крови, если она возникает, например, на месте соединения в экстракорпоральной системе магистралей.

В основу изобретения положена задача разработки медицинского аппарата с экстракорпоральным кровообращением такого рода, что чрезмерная потеря крови пациента во время очищения распознается с высокой степенью надежностью.

Медицинский аппарат согласно данному изобретению приведен в пункте 1 формулы изобретения. Он оснащен камерой цветного изображения, которая соединена с распознающим устройством для распознавания цвета крови и размера занятой кровью площади изображения. Камера направлена на клиническое место или же на находящегося на нем пациента. Она снимает изображения, цветовую информацию которых оценивает анализирующее устройство. При этом вытекающая или вытекшая кровь распознается по своему типичному цвету. Объем вытекшей крови оценивается на основе величины занятой кровью площади изображения.

Занятая кровью площадь не обязательно должна быть единой, а может состоять из нескольких отдельных площадей.

Обрабатывающее устройство, на которое передается изображение с камеры, осуществляет следующие процессы:

снимает цифровые изображения пациента и экстракорпорального кровообращения,

- передает пиксельную информацию в цветовое пространство, которое делает возможным различие кожи и крови,

- классифицирует пиксель как кровь или не кровь,

- суммирует пиксели крови,

- сравнивает суммированные пиксели с предельным значением,

- устанавливает альтернативные пятна крови и оценивает их увеличение,

- останавливает насос крови и закрывает запорный зажим шланга, если предельное значение превышено, и выдает сигнал тревоги.

Как правило, доступы к системе кровообращения делаются в районе предплечья пациента. Оттуда магистрали ведут к медицинскому аппарату (например, диализатору). Доступы к системе кровообращения фиксируются на руке пациента пластырями. Выход крови, который происходит на одном из доступов к сосуду, находится в непосредственной близости к телу пациента, так что очень важно проводить различие на изображении камеры между кровью и кожей пациента.

В зависимости от объема потери крови она может быть смертельной. При оценке риска за опасное принимается значение около 500 мл. В отдельных случаях эта величина зависит от индивидуального физического состояния пациента.

Предпосылка для гарантированного распознавания дефектных доступов к системе кровообращения заключается в том, чтобы доступы к системе кровообращения были в поле зрения камеры. Это означает, что пациент не закрывает доступы к системе кровообращения одеялом или т.п.

В цифровой камере площадь, покрытая вытекающей кровью, определяется за счет пикселей. Количество пикселей крови может быть соотнесено с общим числом пикселей, которые содержит изображение камеры.

Созданные цифровой камерой изображения, как правило, имеют формат (цветовое пространство) RGB. Каждая точка изображения (пиксель) характеризуется тремя величинами, которые оценивают содержание или же представляют интенсивность красного, зеленого и синего цвета. Каждая величина измеряется в диапазоне от 0 до 255. На одну составляющую вектора признаков цвета приходится 8 бит или же 3×8 бит=24 бит на точку изображения. Наглядным представлением этого цветового пространства является цветовой куб RGB. При этом возможны примерно 16 млн цветов. На основных диагоналях можно найти значения серого цвета от черного (0, 0, 0) до белого (255, 255, 255) цвета. Прочими цветами являются, например, красный (255, 0, 0) и желтый (255, 255, 0).

Для распознания крови формат RGB подходит не достаточно хорошо, так как конкретные разграничения могут быть определены только с большим трудом. Поэтому предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает трансформирующее устройство, которое преобразует выданные в цветном пространстве RGB сигналы в другое цветовое пространство. Предпочтительно, это другое цветовое пространство является цветовым пространством YUV. Преобразование приводит к тому, что различие между пикселями крови и не крови может быть осуществлено лучше.

Цветовое пространство YUV состоит из одного компонента яркости Y и двух цветовых компонентов U и V. Оно образуется из цветового пространства RGB путем линейной трансформации:

За счет матрицы поворота основная диагональ цветового пространства RGB (значения серого) отображается на оси Y цветового пространства YUV. Целью является разделение информации о цвете и яркости. Значения для компоненты Y лежат в диапазоне от 0 до 255, а для компонент U и V от -128 до+127.

Информация о цвете хранится в компонентах U и V, а информация о яркости, которая сильно зависит от преобладающего освещения, в компоненте Y.

Примеры определения предельных значений или же критериев в цветовом пространстве YUV будут описаны ниже.

Критерии различения крови зависят от спектра освещенности соответствующего освещения, при котором изображение снимается камерой. Так, при неоновом освещении действуют другие предельные значения или же критерии, чем при освещении лампой накаливания или дневном свете. Для определения соответствующего типа освещения может быть предусмотрен осветительный сенсор, который управляет средствами выбора сохраненных критериев в зависимости от установленного спектра освещенности.

Альтернативно, существует возможность обеспечения освещения при помощи определенного спектра освещенности и использования для съемки изображения на камеру собственного определенного источника освещения. Он, например, может представлять собой лампу-вспышку, осветительная сила которой настолько велика, что она перекрывает свет из посторонних источников, так что оценка цветового спектра пиксельного изображения может быть проведена на основе спектра освещенности определенного источника освещения.

Изобретение также позволяет зарегистрировать при помощи камеры скорость распространения пятна крови благодаря тому, что увеличение имеющей цвет крови площади регистрируется или же рассчитывается в течение определенного времени. Этот способ оценки также может осуществляться таким образом, что при более высокой скорости распространения крови кадровая частота камеры автоматически увеличивается.

Потеря крови может быть установлена за счет того, что для установления факта потери крови предусмотрено устройство для суммирования пикселей изображения с цветом крови на протяжении нескольких кадров камеры. При этом также может учитываться контур занятой кровью площади (или нескольких площадей).

Чтобы контроль камеры за вытеканием крови осуществлялся только тогда, когда пациент подключен к экстракорпоральной системе магистралей и в них течет кровь, в экстракорпоральной системе магистралей может быть предусмотрен детектор крови, который в случае распознавания крови допускает активизацию камеры. Этот детектор крови является, например, детектором красного, который распознает красную жидкость в системе магистралей.

Чтобы камера производила съемку правильной целевой области, она может быть снабжена приводом для самостоятельного наведения, который наводит камеру на контрольную отметку. Эта контрольная отметка, например, метка или кнопка, закрепляется в целевой области, например, на предплечье пациента. Если контрольная отметка не найдена, выдается сигнал тревоги.

Передача изображения с камеры на аппарат осуществляется по кабелю или беспроводному соединению. Также существует возможность предусмотреть несколько камер, которые ведут съемку целевой области с различных углов обзора.

Предпочтительно, аппарат оснащен считывающим устройством, которое проводит идентификацию обслуживающего персонала, например, считывает данные с машинно-считываемой персональной карты. Данные такой идентификации сохраняются, за счет чего документируется, кто и в какое время работал с аппаратом и какие действия предпринимались.

Считывание идентификационных данных также позволяет определить, что медицинский персонал присутствует на месте лечения. Эта информация может учитываться для оценки сигналов, указывающих на потерю крови. Так, например, существовавшая до сих пор занятая кровью площадь может быть использована в качестве контрольной величины, так что регистрируются только изменения, которые наступили с момента появления медицинского персонала.

Предлагаемый способ также может служить для контроля экстракорпорального кровообращения на предмет негерметичности, при которых не производится очистка крови. Примерами этого могут послужить забор крови и система кровообращения во время операции.

Далее, со ссылкой на чертежи описываются более подробно примеры конструктивного осуществления изобретения.

На чертежах показаны:

Фиг.1 - вид в перспективе на медицинский аппарат в виде аппарата для гемодиализа, гемофильтрации или плазмаферезы,

Фиг.2 - схематическое изображение существенных функциональных деталей аппарата для диализа,

Фиг.3 - изображение руки пациента с доступами к сосудам в том виде, как они снимаются камерой,

Фиг.4-6 - гистограмма цвета крови в цветовом пространстве YUV с примерами предельных значений, которые составляют критерии для распознавания крови, при этом U и V смещены на+128,

Фиг.7 - пример распределения пикселей в плоскости UV с примерами предельных значений,

Фиг.8 - диаграмма повторяемостей компоненты яркости Y в цветовом пространстве YUV для распознавания кожи и крови.

На фигуре 1 показан медицинский аппарат 10 для экстраполярного очищения крови. Этот аппарат имеет основание 11 аппарата, в котором находятся механические компоненты и которое спереди снабжено консолью 12, в которой расположены два имеющие доступ снаружи насоса крови 13. Насосы крови представляют собой насосы со сжимаемыми рукавами, при этом магистрали насосов размещены с передней стороны.

На основании 11 аппарата находится блок 14 управления, который также образует интерфейс для коммуникации с пользователем. Блок 14 управления имеет в данном случае сенсорный экран, посредством которого пользователь имеет возможность вызывать различные меню и опрашивать рабочие режимы, а также вводить данные и команды. Предусмотрено считывающее устройство 15 для карт, в которое пользователь может вставлять машинно-считываемые идентификационные карты.

На инфузионной стойке 16 закреплена камера 17. В данном случае речь идет о цифровой камере цветного изображения. Снятые камерой 17 отдельные изображения передаются в блок 14 управления. Камера 17 направлена на клиническое место, например, на кушетку, на которой во время очищения крови находится пациент. Таким образом, экстракорпоральное кровообращение фиксируется на изображении камеры.

Тело пациента подключено магистралями к аппарату 10.

На фиг.2 схематически представлен пациент Р. Рука пациента Р имеет артериальный доступ 20 и венозный доступ 21. От артериального доступа 20 артериальная магистраль 22 ведет к насосу крови 13. Последний прогоняет кровь через камеру 25а крови устройства 25 для очищения крови, представляющего собой диализатор, обе камеры 25а и 25b которого разделены мембраной 26. Камера 25b является камерой диализирующей жидкости, через которую протекает диализирующая жидкость.

После прохождения камеры 25а кровь поступает в венозную магистраль 23, которая соединена с венозным доступом 21 к сосуду. Таким образом, образуется контур кровообращения.

Артериальная магистраль 22 снабжена манометром 27 для измерения артериального кровяного давления. Аналогичным образом венозная магистраль снабжена манометром 28 для измерения венозного кровяного давления. Кроме того, венозная магистраль 23 снабжена детектором 29 красного, который распознает наличие крови в магистрали и передает эту информацию в блок 14 управления. Манометры 27, 28 также соединены с блоком 14 управления. Он управляет работой аппарата в целом и осуществляет контроль за описанными функциями, а также рядом других функций, которые здесь более подробно описываться не будут.

Для возможности блокировки кровообращения в венозной магистрали 23 предусмотрен запорный зажим 30, управляемый блоком 14 управления. Также, в артериальной магистрали 22 находится запорный элемент в виде насоса 13 крови. Насос крови представляет собой рукавный насос, который постоянно сдавливается прижимным элементом. В состоянии покоя насос крови выполняет функцию запорного элемента, который блокирует магистраль.

Камера 17 и ее подключение к блоку 14 управления представлены на фиг.2. Помимо этого, предусмотрен осветительный сенсор 31, который распознает тип освещения, например неоновый свет, свет с ультрафиолетом или теплый свет лампы накаливания. В зависимости от этого изменяются критерии распознавания крови.

На фиг.3 показано снятое камерой 17 изображение подлежащей контролю области. На руке пациента, который лежит на клиническом месте, расположены доступы 20, 21 к сосудам, от которых к насосу крови ведут магистрали 22, 23 крови. На теле пациента, в данном случае на руке, закреплена контрольная отметка 35, выполненная с возможностью ее распознавания камерой 17. Камеру 17 (непоказанный) движущий механизм устанавливает таким образом, что контрольная отметка 35 находится в определенном месте изображения камеры. Таким способом гарантируется, что независимо от передвижений пациента камера всегда направлена на желаемый район цели.

Блок 14 управления на фиг.2 представляет собой компьютер с запоминающим устройством. Он осуществляет все процессы контроля и управления, а также подает сигналы тревоги. Блок 14 управления соединен с устройством 14а для индикации, управления и коммуникации.

При диализе у пациента при помощи насоса крови создается экстракорпоральный поток крови от 50 до 600 мл/мин за счет того, что кровь посредством насоса крови отсасывается из артериальной канюли и подается обратно чрез венозную канюлю. Кровь проходит по магистралям, которые подсоединены к таким компонентам, как канюли, датчик давления и диализатор. Управление и контроль осуществляются за счет управляющего, вычислительного и запоминающего устройства. Параметры подлежащих лечению пациентов задаются устройством для индикации, управления и коммуникации. Для прерывания потока крови блок управления останавливает насос крови и закрывает зажим на магистрали. Кроме того, подается сигнал оптической и акустической тревоги. Тем самым пациент защищается от дальнейшего ущерба, так как возможность дальнейшей потери крови исключена.

Созданные цифровой камерой изображения, как правило, имеют формат RGB. Каждая отдельная точка изображения характеризуется тремя величинами, которые оценивают содержание красного, зеленого и синего цвета. Каждая величина измеряется в диапазоне от 0 до 255. Содержания изображений в цветовом пространстве RGB за счет трансформирующего устройства преобразуются в другое цветовое пространство. При этом речь идет о, предпочтительно, цветовом пространстве YUV, которое лучше подходит для распознавания крови. Цель преобразования заключается в проведении различия между пикселями крови и пикселями не крови. Кроме цветового пространства YUV, также могут использоваться и другие пространства, такие как, например, HSV и Lab.

Для проведения разграничения между пикселями цвета крови и цвета не крови, в цветовом пространстве устанавливаются строгие границы. Если подлежащий оценке пиксель находится в пределах границ обозначенного подпространства, то он классифицируется как пиксель крови. Границы и критерии компонент Y, U и V образуются из данных «обучения», которые собирают при снятии на камеру крови в различных спектрах освещения. На фиг.4, 5 и 6 представлены различные гистограммы, снятые при определенном освещении. При этом вдоль оси абсцисс нанесены, соответственно, значения Y, U и V, а вдоль оси ординат - относительная повторяемость. Каждая из осей U и V смещена на +128.

Кривая 40 на фиг.4 показывает распределение частот значения Y яркости для крови. Видно, что кровь может присутствовать при значениях Y между G1=10 и СG2=100.

На фиг.5 показано распределение 41 повторяемости для значения U для крови. Кривая 41 располагается в пределах между G3=96 и G4=около 130.

На фиг.6 показано распределение 42 повторяемости для V от G05=140 до G6=210.

На фиг.7 показано распределение пикселей крови в плоскости UV.

Наибольшим возмущаемым воздействием при различении того, представляет ли пиксель кровь или нет, является кожа. Чтобы исключить это возмущающее воздействие, было показано, что цветовое пространство YUV с четкой границей компоненты Y подходит для того, чтобы различать кровь и кожу.

На фиг.8 показано распределение повторяемости компоненты Y, при этом кривая 45 обозначает цвет крови, а кривая 46 - цвет кожи. Обе, за исключением области наложения, являются хорошо отличимыми друг от друга.

Для оценки пикселей могут использоваться перечисленные ниже виды моделирования.

Эксплицитное YUV

Р1: Y_[10,90]

Р2: U_[96, (588-V)/3.27]

Р3: U_[102, (588-V)/3.27]

Р4: V_[184.242]

Р5: V_[140,184]

R: Если [Р1 и [(Р2 и Р4) или (РЗ и Р5)]], то [пиксель=кровь]

В случае вышеуказанной формы представления параметр Р1 заключается в том, что Y составляет от 10 до 90. Правило R задает те условия, которые должны быть выполнены, чтобы пиксель изображения камеры распознавался как кровь, и обозначает операцию логического соединения булевой логики.

- Непараметрическое UV/Эксплицитное Y

Этот подход комбинирует непараметрическое моделирование UV - компонент с эксплицитным моделированием Y - компоненты. Оценка непараметрической модели осуществляется на основании порогового значения.

Если значение превышает заданное предельное значение и условие Y_[10, 90] выполнено, то точка изображения классифицируется как пиксель крови.

- Параметрическое UV/Эксплицитное Y

Этот способ комбинирует параметрическое моделирование UV-компонент с эксплицитным моделированием Y-компоненты. Оценка параметрической модели осуществляется способом расстояния Махалонобиса. Если рассчитанный интервал находится в пределах порогового значения и условие Y_[10, 90] выполнено, то точка изображения классифицируется как пиксель крови.

- Параметрическое YUV

В этом способе все три компоненты цветового пространства моделируются при помощи распределения Гаусса. Для параметров распределения Гаусса привлекаются данные «обучения». Оценка осуществляется способом дистанции Махалонобиса. Если интервал между точкой крови и распределением Гаусса меньше порогового значения, то эта точка изображения классифицируется как пиксель крови.

Такие же или схожие правила могут также быть заданы для других цветовых пространств, при этом используется принцип данных «обучения» (справок). Кроме того, для съемки изображения камерой можно излучать специфический свет (между инфракрасным и ультрафиолетовым).

Для дальнейшей оценки полученных пикселей крови могут быть использованы два решения. В основе обоих решений лежит принцип частоты кадров (серии снимков). Это означает, что изображения снимаются на камеру с промежутком времени в несколько секунд, и что оценка актуального изображения основывается на истории. В данном способе в качестве критерия для потери крови используются пиксели крови в виде их суммы или площади. Для предотвращения ложных тревог могут быть нанесены воспринимаемые камерой или лучом лазера контрольные отметки, на которые может быть сфокусирована камера.

Далее необходимо при помощи классифицированных пикселей крови в последовательности изображений принять решение, имеет ли место экстракорпоральное кровотечение или нет.

При этом осуществляются следующие шаги:

1. Съемка изображения.

2. Классификация пикселей крови в изображении.

3. Оценка последовательности изображений классифицированных пикселей крови.

Третий шаг завершается принятием решения, достигнута ли критическая потеря крови или нет. При помощи следующего уравнения определяется максимальное время между двумя кадрами:

Взаимосвязь между объемом вытекшей крови VBlut и возникшей в результате этого занятой кровью площадью ABlut дает коэффициент х, который представляет собой скорость распространения занятой кровью площади. Коэффициент х для скорости распространения, площадь на объем, зависит от свойств поверхности, по которой растекается кровь, и берется из таблицы:

Пиксели в кадре, которые отображают пятно крови, рассматриваются в зависимости от поверхности снятого на камеру участка изображения и разрешения камеры. В камере с числом пикселей NBild получают следующую зависимость для количества пикселей изображения:

где - количество пикселей цвета крови, - площадь изображения, - вытекший поток крови, t - время.

Между двумя кадрами потеря крови ΔV определяется по следующей формуле:

где k - порядковый номер кадра.

При этом исходят из того, что до создания у пациента экстракорпорального кровообращения потери крови не наблюдалось. Запуск камеры или же оценка изображений осуществляется вручную, и/или при помощи сенсоров, и/или при помощи режимов работы, которые позволяют предположить экстракорпоральную потерю крови. Вывод о потере крови делается на основании суммарного изменения объема до первого кадра или до того кадра, на котором видно присутствие обслуживающего персонала. Определение присутствия обслуживающего персонала происходит за счет распознавания изображения камерой, идентификации при помощи чип-карты, ввода с клавиатуры и т.п.

Экстракорпоральное кровообращение останавливается и сигнал тревоги выдается в том случае, когда суммарная потеря крови является большей установленного предельного значения.

Отклоняющиеся от нормы состояния, такие как

a) кратковременное закрытие фрагмента изображения, за которым ведется контроль,

b) движение пациента и, тем самым, изменение фрагмента изображения,

c) появление пятен, похожих на кровь (журналы, одежда)

могут быть обработаны посредством логических сравнений во время

оценки изображения нижеописанным образом для того, чтобы избежать ложных тревог.

1. Если количество пикселей крови явно уменьшается, то подается сигнал, который указывает персоналу, что камеру нужно заново настроить (случай а).

2. Негативная потеря крови (меньше пикселей крови, чем в начальном кадре) игнорируется или помещается в качестве начального кадра (случай b).

3. Если имеется более высокая потеря крови (больше пикселей крови), чем транспортируется экстракорпорально, то она игнорируется, и выдается сигнал, призывающий персонал предпринять исправляющие меры (случай с).

4. В случае b можно осуществить компенсацию за счет снабженной мотором камеры, в процессе чего распознавание изображения или отметка направляют камеру.

5. Если отдельные пиксели крови не лежат в одной плоскости, то они для оценки игнорируются.

1. Медицинский аппарат для экстракорпорального очищения крови с устройством (25) для очищения крови, выполненным с возможностью подсоединения к кровообращению пациента через экстракорпоральные магистрали (22, 23), с по меньшей мере одним насосом (13) крови, блоком (14) управления для управления насосом крови и для контроля режимов работы и камерой (17), выполненной с возможностью наведения на место лечения, отличающийся тем, что камера (17) является камерой цветного изображения, которая соединена с распознающим устройством для распознавания цвета крови и размера занятой кровью площади изображения.

2. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что камера (17) является цифровой камерой и что предусмотрены средства для определения количества пикселей, которые засвечены цветом крови.

3. Медицинский аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрено трансформирующее устройство, которое преобразует выданные в цветовом пространстве RGB сигналы камеры в другое цветовое пространство.

4. Медицинский аппарат по п.3, отличающийся тем, что другое цветовое пространство представляет собой цветовое пространство YUV.

5. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся запоминающим устройством для сохранения критериев для распознавания крови.

6. Медицинский аппарат по п.5, отличающийся тем, что запоминающее устройство содержит различные критерии для различных спектров освещения.

7. Медицинский аппарат по п.5 или 6, отличающийся наличием сенсора (31) типа освещения, предназначенного для определения спектра освещения, и средств для выбора сохраненных критериев в зависимости от определенного спектра освещения.

8. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что предусмотрено осветительное устройство для освещения области съемки камеры (17) светом предварительно определенного спектра освещения.

9. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся устройством для расчета скорости увеличения имеющей цвет крови площади.

10. Медицинский аппарат по п.9, отличающийся тем, что частота кадров камеры (17) является управляемой в соответствии со скоростью увеличения имеющей цвет крови площади.

11. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что для определения потери крови предусмотрено устройство для суммирования пикселей изображения с цветом крови на протяжении нескольких кадров камеры.

12. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что блок (14) управления выполнен с возможностью активации запорных элементов (13, 30) в системе экстракорпорального кровообращения, если превышается предельное значение площади цвета крови или предельное значение скорости увеличения этой площади.

13. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что в экстракорпоральной системе магистралей предусмотрен детектор крови (29), который в случае распознавания крови допускает активизацию камеры (17).

14. Медицинский аппарат по п.1, отличающийся тем, что камера (17) снабжена приводом для самостоятельного наведения с возможностью ее наведения на контрольную отметку (35).

15. Медицинский аппарат по п.14, отличающийся тем, что он обеспечивает выдачу сигнала тревоги в случае ненахождения камерой (17) контрольной отметки (35).

16. Способ контроля работы медицинского аппарата для экстракорпорального очищения крови, при котором камера снимает находящегося на месте лечения пациента, отличающийся тем, что используют по меньшей мере одну камеру цветного изображения, цветовые сигналы которой оценивают для распознания цвета крови, и что на основе цветовых сигналов определяют величину занятой кровью поверхности изображения.

17. Способ по п.16, отличающийся использованием цифровой камеры и определением количества пикселей, которые засвечены цветом крови.

18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что выдаваемые в цветовом пространстве RGB сигналы изображения камеры преобразуют в другое цветовое пространство.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым датчикам потока, используемым в хирургических системах. .
Изобретение относится к медицине, а именно к эфферентной терапии и экспериментальной медицине, и может быть использовано при необходимости детоксикации путем проведения гемосорбции.
Изобретение относится к медицине, а именно к абдоминальной хирургии, гепатологии и методам детоксикации, и может быть использовано для лечения абсцессов печени различной этиологии.
Изобретение относится к медицине, а именно к гнойной хирургии, и может быть использовано при лечении больных с гнойными ранами мягких тканей. .
Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, и может быть использовано для уменьшения болевого синдрома при раке предстательной железы. .

Изобретение относится к медицине, может быть использовано в реаниматологии, хирургии, клинической иммунологии. .

Изобретение относится к области биотехнологии. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии. .
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении сарком мягких тканей в качестве одного из компонентов комплексного лечения

Изобретение относится к медицине, а именно к колопроктологии, и касается лечения эпителиального копчикового хода

Изобретение относится к эфферентной медицине и может быть использовано при необходимости экстракорпоральной очистки крови у пациентов с гнойно-септическими состояниями
Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и может быть использовано при оперативных вмешательствах на открытом сердце
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении больных генерализованным раком предстательной железы
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано в комплексном лечении метастазов в печень, в частности рака толстой кишки
Изобретение относится к медицине, а именно к ангиологии, интенсивной терапии, сердечно-сосудистой хирургии и флебологии, и может быть использовано для комплексного лечения острой тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА)
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано в комплексном лечении рака желудка
Наверх