Иридологический прибор
Изобретение относится к медицинским приборам. Прибор включает осветитель, соединенный волоконно-оптическим световодом с источником света, телевизионную камеру, объектив, компьютер с монитором, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза с ручным управлением. При этом прибор снабжен основанием и глазничной опорой, источник света установлен на основании и выполнен в виде галогенной лампы с интерференционным отражателем, волоконно-оптический световод выполнен двулучевым, а осветитель выполнен состоящим из фронтального и радиально-кольцевого элементов, каждый из которых соединен со своим лучом волоконно-оптического световода, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза выполнен в виде трехплечевого пантографа и фокусера. Нижний рычаг пантографа укреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на основании, а на верхнем укреплен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси фокусер, выполненный в виде направляющей и смонтированной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки. Средства ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза расположены на фокусере. Глазничная опора выполнена в виде ложемента, жестко укрепленного посредством штатива на направляющей. Телевизионная камера, объектив и фронтальный элемент осветителя жестко укреплены на каретке, а радиально-кольцевой элемент осветителя выполнен с возможностью монтажа на ложементе. Применение данного прибора позволит обеспечить безбликовость, повысить контрастность, резкость и глубину отображения радужной оболочки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к диагностическим приборам для исследования радужной оболочки глаза, и может быть использовано в иридоскопии при оценке состояния органов и функциональных систем организма в профилактических и лечебных целях.
Из уровня техники известен иридоскоп, включающий основание, оптико-механическое устройство с осветителем с устройствами его перемещения по горизонтальной плоскости, средство продольного и поперечного перемещения, средство управления перемещением с рукояткой, подбородник и налобный упор, см. патент на изобретение RU №2000078, кл. А61В 3/00, опубл. 07.09.1993. Изобретение позволяет быстро и точно перенастроить иридоскоп с одного глаза пациента на другой. Недостатком известного иридоскопа является необходимость перемещения головы пациента в процессе исследования, что существенно увеличивает длительность процедуры.
Известен иридологический прибор, содержащий окуляры, объектив, осветитель с источником света, терапевтический блок со своим источником света и волоконным световодом, снабжен видеокамерой, аналого-цифровым преобразователем видеосигнала в цифровой код, компьютером с монитором, цифроаналоговым преобразователем сигналов, вырабатываемых компьютером, двухканальным усилителем, блоком ручного управления и двигателями управления подвижного зеркала двузеркальной оптической системы, установленной перед объективом для смещения и стабилизации положения изображения радужной оболочки глаза, см. патент на изобретение RU №2153280, кл. А61В 3/00, опубл. 27.07.2000. Техническое решение повышает достоверность результатов диагностирования путем компенсации колебаний изображения радужной оболочки глаза и улучшает качество исследований за счет управления перемещением светового луча по радужной оболочке. Данный известный иридологический прибор принят в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.
Недостатком прототипа является усложненность его конструкции, обусловленной наличием двузеркальной оптической системы с двигателями управления и микропроцессорным преобразователем сигналов. Прибор обладает относительно высокими массово-габаритными характеристиками, нуждается в тщательном монтаже и отладке. Кроме того, наличие только фронтального осветителя не позволяет в полной мере обеспечить устранение бликов с поверхности радужной оболочки и перемещение их в область зрачка глаза при проведении исследования. Указанные недостатки прототипа не позволяют реализовать его в компактном, мобильном (для выездных экспресс обследований) и малобюджетном варианте, а также препятствуют получению полноценных результатов иридологических исследований, тем самым ограничивают его доступность и применимость.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, который выражается в снижении массово-габаритных характеристик прибора и повышении удобства его сборки - разборки. Кроме того, прибор обеспечивает безбликовость, повышенную контрастность, резкость и глубину отображения радужной оболочки. В конечном итоге указанный технический результат обеспечивает компактность, мобильность и эргономичность прибора. В изобретении максимально сохранены все положительные свойства прототипа, наиболее важными из которых являются повышение качества и достоверности результатов исследования.
Указанный технический результат достигается тем, что иридологический прибор, включающий осветитель, соединенный волоконно-оптическим световодом с источником света, телевизионную камеру, объектив, компьютер с монитором, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза с ручным управлением, отличается от прототипа тем, что он снабжен основанием и глазничной опорой, источник света установлен на основании и выполнен в виде галогенной лампы с интерференционным отражателем, волоконно-оптический световод выполнен двулучевым, а осветитель выполнен состоящим из фронтального и радиально-кольцевого элементов, каждый из которых соединен со своим лучом волоконно-оптического световода. Механизм смещения изображения радужной оболочки глаза выполнен в виде трехплечевого пантографа и фокусера, при этом нижний рычаг пантографа укреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на основании, а на верхнем укреплен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси фокусер, выполненный в виде направляющей и смонтированной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки. Средства ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза сосредоточены на фокусере. Глазничная опора выполнена в виде ложемента, жестко укрепленного посредством штатива на направляющей. Телевизионная камера, объектив и фронтальный элемент осветителя жестко укреплены на каретке, а радиально-кольцевой элемент осветителя выполнен с возможностью монтажа на ложементе.
Оптимальным с точки зрения достижения указанного технического результата является использование в приборе цифровой высокочувствительной цветной телевизионной камеры на матрице ПЗС. Возможно выполнение средств ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза в виде рукоятки, жестко соединенной с направляющей, и/или кремальеры, установленной на каретке для сообщения последней возвратно-поступательного перемещения. Во всех исполнениях прибора предпочтительно выполнение источника света в виде галогенной лампы с оптическим способом регулирования светового потока.
Иридодиагностика (иридология) - метод доклинического исследования состояния организма по радужной оболочке. Основополагающим постулатом иридологии является концепция локализации на радужке проекционных зон органов и частей тела человека. Изменение структуры и цвета проекционных зон - иридологические признаки коррелируют с проявлениями патологических нарушений соответствующих органов. Иридодиагностику отличает высокая информативность, раннее обнаружение многих патологических отклонений, возможность осмотра в одном визуальном поле наблюдения экстерорецептивных зон всего организма (Вельховер Е. С. Клиническая иридология. - Орбита. Московский филиал, 1992 г.). Метод является неинвазивным, безвредным, безболезненным, обеспечивает получение документально мотивированного заключения.
Иридоскопия - это запись прямого изображения "радужки" и его сохранение для последующего наблюдения, обработки, изучения и документирования. Для целей иридоскопии предназначаются специальные приборы. Специфика состоит в том, что при микросъемке нужно учитывать объемно-пространственный характер поверхности "радужки". Это обстоятельство требует увеличенного значения величины резко изображаемого пространства. Кроме этого, поверхности роговицы, прикрывающие "радужку", дают блики-отражения, что вызывает появление артефактов на изображениях.
Иридологический прибор (иридоскоп) в соответствии с настоящим изобретением предназначен для иридоанализа и ТВ-ангиоскопии, исследований на конъюнктиве глазного яблока морфологических характеристик микрососудистого русла, для использования в составе автоматизированного рабочего места и получения изображений на носителе информации. Конструкция рассчитана на многократную ручную сборку-разборку прибора на агрегатные части для обеспечения мобильности.
Прибор оснащен источником света, включающим более совершенную, в сравнении с лампой накаливания, галогенную лампу типа РН8-20-1 или КГИ12-75 со стеклянными отражателями, имеющими интерференционное покрытие, которые направляют 2/3 образующегося тепла назад. Таким образом, тепловая нагрузка в пучке света уменьшается на 66%, а световая температура остается постоянной, что позволяет использовать источник света для освещения "радужки", чувствительной к повышенной температуре. Световой поток галогенной лампы регулируется в приборе оптическим способом, т.е. путем изменения параметров и свойств оптической системы, что позволяет функционировать самой лампе в постоянном оптимальном режиме. В этом смысле к оптическим способом относятся диафрагмирование входного и выходного сечений, изменение фокусных расстояний используемых линз, подключение или отключение зеркальных элементов оптической системы в процессе съемки или фотографирования, изменение рабочего расстояние до объекта, поля зрения в объективе.
Особое внимание в приборе уделено конструкции осветителя с целью получения безбликового изображения радужной оболочки глаза. Основной причиной появления блика является фронтальный осветитель. Для минимизации этого явления предусмотрена возможность уменьшения яркости и смещения блика в зону отсутствия иридознаков путем плавного регулирования фронтального и бокового освещения. Радиально-кольцевой источник периферийного «скользящего» света обеспечивает в приборе безбликовое приповерхностное контрастирующее освещение радужной оболочки глаза за счет расположения светящихся точек на уровне корня радужной оболочки. Регулирование комбинированного освещения осуществляется оптическим способом с помощью двулучевого волоконно-оптического световода.
Не менее важным фактором получения качественного изображения радужной оболочки глаза является обеспечение возможности тщательного и быстрого позиционирования прибора на исследуемый объект. Указанная задача решена в приборе путем реализации максимального количества степеней свободы или независимых перемещений фокусера с высокой плавностью хода и минимальным усилием, а также возможностью надежной фиксации в заданном положении. Наиболее полно решению данной задачи отвечает кинематическая схема механизма свободного манипулирования в виде поворотного у основания трехплечевого пантографа и смонтированного на нем поворотного в вертикальной плоскости фокусера с подвижной кареткой. При этом пациент активно участвует в процессе исследования на начальной стадии, используя средства ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза в виде рукоятки, посредством которой просто и быстро устанавливает ложемент глазничной опоры в удобное для себя положение.
Таким образом, заявленная конструкция источника света, осветителя и механизма смещения изображения радужной оболочки глаза значительно улучшает эргономичность и оперативность по позиционированию и освещению по сравнению с известными аналогами.
В конструкции прибора предусмотрен специальный объектив, который обеспечивает высокую резкость и глубину отображаемого пространства, адаптирован к получению качественного изображения радужной оболочки глаза. Фокусное расстояние объектива более чем в 10 раз превышает его диаметр, что минимизирует размер блика от фронтального осветителя за счет малого расхождения оптических осей объектива и глаза, ориентированного на фронтальный осветитель. Во взаимодействии со специальным объективом находится цифровая высокочувствительная телевизионная камера. Выявление иридознаков в широком диапазоне изменения яркости и цветовых оттенков радужной оболочки глаза требует применения камер, обладающих увеличенным значением параметров: "отношение сигнал/шум", "разрешение", "динамический диапазон" и автоматическим изменением гамма-параметра для просветления темных изображений. Наиболее полно перечисленным требованиям отвечает компактная цветная телевизионная камера на матрице ПЗС (прибор с зарядовой связью), формирующая изображение радужной оболочки глаза с нулевой или небольшой временной задержкой. Телевизионная камера подключается к стационарному или переносному компьютеру через мультимедиа устройство общего применения (устройств ввода сигналов изображения), конструктивно выполняемых в виде встраиваемых плат или внешних устройств. В качестве персонального компьютера применим любой современный компьютер с монитором формата 4:3 с разрешением не ниже 800×600. Оптическая и электронная система прибора позволяет выполнять дополнительную фокусировку по наблюдаемому на мониторе компьютера изображению при позиционировании и обеспечивает получение качественных цветных изображений радужной оболочки глаза, наблюдаемых как в реальном масштабе времени на мониторе, так неподвижных изображений, «захваченных» с использованием мультимедийной технологии обработки сигналов изображений.
Все отличительные от прототипа признаки иридологического прибора направлены на получение технического результата, а именно его компактность, мобильность и эргономичность при высоком качестве результатов исследования.
Иридологический прибор, характеризующийся описанной совокупностью существенных признаков, является новым, промышленно применимым и обладает изобретательским уровнем.
Техническое решение иллюстрировано чертежом.
На чертеже представлено схематичное изображение общего вида иридологического прибора.
Иридологический прибор содержит облегченное плоское основание 1, на котором установлены источник света 2 и трехплечевой пантограф 3 механизма смещения изображения радужной оболочки глаза. Пантограф 3 включает нижний рычаг, который одним концом шарнирно смонтирован на вертикальной оси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. На чертеже направление вращательного перемещения нижнего рычага пантографа 3 в горизонтальной плоскости условно обозначено стрелкой в виде дуги. На противоположном конце нижнего рычага пантографа 3 шарнирно укреплено среднее, а на нем и верхнее плечи, причем последние представляют собой шарнирные многозвенники в виде параллелограмма.
Механизм смещения изображения радужной оболочки глаза также включает фокусер, шарнирно укрепленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси на верхнем рычаге пантографа 3. Фокусер выполнен в виде направляющей 4 и смонтированной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки 5. На чертеже направление возвратно-поступательного перемещения каретки 5 условно обозначено прямой стрелкой. Для плавного перемещение каретки 5 она может быть смонтирована на направляющей 4 на подшипниках скольжения или качения, как это условно изображено на чертеже. Механизм смещения изображения радужной оболочки глаза оснащен средствами его ручного управления, которые сосредоточены на фокусере и представляют собой рукоятку 6 и кремальеру 7. Рукоятка 6 жестко соединена с направляющей 4 и в крайнем нижнем положении упирается в основание 1. Кремальера 7 представляет собой привод, установлена на каретке 5 и предназначена для сообщения последней возвратно-поступательного перемещения относительно направляющей 4. На чертеже кремальера 7 условно представлена в виде маховика.
На каретке 5 жестко соосно укреплены телевизионная камера 8 и специальный объектив 9. Телевизионная камера 8 подключена к компьютеру 9 непосредственно или через внешнее устройство сопряжения (условно не показано) в зависимости от программного обеспечения, типа камеры 8 и компьютера 9. В качестве компьютера 9 может быть использован его переносной вариант или стационарный с отдельным монитором. Перед объективом камеры 8 установлен специальный объектив 10, например, посредством отдельной опоры.
На направляющей 4 жестко укреплена глазничная опора, которая выполнена в виде кольцевого ложемента 11. Ложемент 11 расположен перед объективом 9 и соосно с ним на специальном штативе 12. На чертеже перед ложементом 11 условно изображен глаз пациента.
Источник света 2, неподвижно установленный на основании 1, соединен волоконно-оптическим световодом 13 с осветителем, который выполнен состоящим из фронтального 14 и радиально-кольцевого 15 элементов. Поскольку волоконно-оптический световод 13 выполнен двулучевым, то и фронтальный 14 и радиально-кольцевой 15 элементы осветителя соединены отдельным лучом волоконно-оптического световода 13 с источником света 2. Фронтальный элемент 14 осветителя представляет собой оптический прибор, создающий точеный луч малой апертуры с высокой освещенностью (400-800 люкс на радужной оболочке глаза), неподвижно укреплен на каретке 5 и направлен на радужную оболочку глаза. На чертеже фронтальный элемент 14 осветителя условно расположен над специальным объективом 9 под некоторым углом. В действительности фронтальный элемент 14 осветителя целесообразно располагать сбоку или под специальным объективом 9 под минимальным углом. Радиально-кольцевой элемент 15 осветителя представляет собой оптический прибор, обеспечивающий безбликовое периферийное «скользящее» освещение радужной оболочки глаза. Свободное перемещение радиально-кольцевого элемента 15 осветителя ограничено длиной его волоконно-оптического световода 13, однако в рабочем режиме предпочтительно устанавливать его соосно на ложементе 11, как это показано на чертеже.
Иридологический прибор функционирует следующим образом.
Компактный прибор вместе с ноутбуком в разобранном виде может разместиться в обычном кейсе. Иридокомплекс состоит из отдельных элементов, которые легко монтируются на основании 1. После разборки-сборки проводить специальную настройку прибора не требуется. Электропитание всех систем прибора осуществляется от обычной сети. Пациент в процессе позиционирования и диагностики пользуется рукояткой 6 для соприкосновения ложемента 11 со своей глазничной впадиной. При этом ложемент 11 свободно перемещается вверх-вниз, вправо-влево и изменяет угол оптической оси. Фиксация позиции возможна в любом положении и обеспечивается трением в шарнирах. При выборе рабочего фокусного расстояния оператор-исследователь вращает маховик кремальеры 7. Передвижение телевизионной камеры 8 с объективом 10 и фронтальным элементом 14 осветителя осуществляется одним движением как единого узла. Пациент ориентирует свой взгляд на яркостное пятно фронтального элемента 14 осветителя и по команде оператора-исследователя раскрывает веки обоих глаз так широко, как только может. При этом глаз, который не является объектом съемки, пациент прикрывает ладонью. Положение блика и освещенность регулируется оператором-исследователем оптическим способом. Изображение радужной оболочки глаза пациента проецируется специальным объективом 10 в телевизионную камеру 8. Сигнал с телевизионной камеры 8 преобразуется в цифровую форму и подается на компьютер 7. На мониторе компьютера 7 отображается радужная оболочка глаза пациента. Оператор-исследователь осуществляет тонкую фокусировку по наблюдаемому на мониторе компьютера 7 изображению. Компьютерный аппаратно-программный комплекс позволяет наблюдать качественное цветное изображение радужной оболочки глаза как в реальном масштабе времени, так неподвижное.
В настоящее время накоплен необходимый и достаточный практический опыт штатного применения практикующими врачами современных аппаратных и программных средств компьютерной иридодиагностики. Компьютерная иридодиагностика позволяет автоматизировать процесс иридологического обследования, наблюдения, съема и обработки иридологической информации, сокращает продолжительность так называемого «контактного времени» и создает комфортные условия для работы врача и обследования пациента. При этом иридоанализ становится документальным, обеспечивая воспроизводимость и повторяемость результатов обследования. Применение в приборе современных оптико-телевизионных и программных средств, которые системным образом комплексированы с персональным компьютером общего применения, обеспечивает практическую эффективность и высокий уровень информационно-технической поддержки иридолога. Иридологический прибор обеспечивает оперативность массового обследования и может быть использован для оснащения лечебных учреждений, профилакториев, специалистов невропатологов, хирургов, терапевтов, гомеопатов. Достоинством иридологического прибора является его эргономичность, простота, надежность и экономическая эффективность. Эксплуатация такого прибора не сопряжена с дополнительными затратами и допускает его поузловую модернизацию.
Описанные выше примеры осуществления иридологического прибора не являются исчерпывающими и приведены только с целью пояснения изобретения и подтверждения его промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить его и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данного изобретения, отраженной в описании и чертеже.
1. Иридологический прибор, включающий осветитель, соединенный волоконно-оптическим световодом с источником света, телевизионную камеру, объектив, компьютер с монитором, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза с ручным управлением, отличающийся тем, что он снабжен основанием и глазничной опорой, источник света установлен на основании и выполнен в виде галогенной лампы с интерференционным отражателем, волоконно-оптический световод выполнен двулучевым, а осветитель выполнен состоящим из фронтального и радиально-кольцевого элементов, каждый из которых соединен со своим лучом волоконно-оптического световода, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза выполнен в виде трехплечевого пантографа и фокусера, при этом нижний рычаг пантографа укреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на основании, а на верхнем укреплен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси фокусер, выполненный в виде направляющей и смонтированной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки, средства ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза расположены на фокусере, глазничная опора выполнена в виде ложемента, жестко укрепленного посредством штатива на направляющей, телевизионная камера, объектив и фронтальный элемент осветителя жестко укреплены на каретке, а радиально-кольцевой элемент осветителя выполнен с возможностью монтажа на ложементе.
2. Иридологический прибор по п.1, отличающийся тем, что в нем используют цифровую высокочувствительную цветную телевизионную камеру на матрице ПЗС.
3. Иридологический прибор по п.2, отличающийся тем, что в нем средства ручного управления механизмом смещения изображения радужной оболочки глаза выполнены в виде рукоятки, жестко соединенной с направляющей, и/или кремальеры, установленной на каретке для сообщения последней возвратно-поступательного перемещения.
4. Иридологический прибор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в нем источник света выполнен в виде галогенной лампы с оптическим способом регулирования светового потока.
