3.6 Метод обнаружения малоконтрастных областей поражения
Метод обнаружения малоконтрастных областей поражения заключается в следующем.
С помощью тепловизора непрерывно измеряется средняя температура в области дистальных фаланг пальцев кисти, измерения температуры проводится одновременно на нескольких пальцах, на полученной последовательности термограмм выделяется область дистальных фаланг пальцев, и строится зависимость средней температуры этих областей от времени теста. Перед измерением в помещении устанавливается температура Т1, обследуемый находится при данной температуре в течении 15 минут, запускается видеосъемка, устанавливается температура Т2, по меткам на ДФП в видеокадрах выделяются области ДФП, определяется время переходного процесса по достижению максимальной температуры в области ДФП, если время П-П больше типового, то принимается решение о нарушении кровоснабжения конечности. Затем для выделения малоконтрастной области
поражения больного пальца требуется максимально наглядное изображение подборки. Выделяют данное изображение следующим образом.
Сначала считываются все изображения подборки. Затем на области предполагаемого пальца с нарушением кровообращения задается линия прохождения артерии Тср.1 и высчитывается средняя яркость данного отрезка. Данный подсчет применяется к каждому кадру. После того, как была выбрана линия прохождения артерии больного пальца выделяется еще одна линия прохождения артерии на здоровом пальце Тср. 2 и также для каждого изображения высчитывается средняя яркость отрезка артерии. После этого происходит вычисление контраста между данными двумя линиями по формуле:
|
|
Затем происходит подсчет контраста для следующего изображения, и если контраст на следующем изображении будет выше чем на предыдущем, то выбирается изображение с максимальным контрастом. В конце подсчета будет выводиться номер изображения с максимальным контрастом. Данное изображение будет самым информативным при оценке нарушения кровообращения в пальце.
Ниже приведен программный алгоритм поиска изображения с наибольшим контрастом.
Рисунок 3.6.1 Алгоритм поиска изображения с максимальным контрастом
Алгоритм работает следующим образом.
Сначала считываются все изображения подборки. Затем на области предполагаемого пальца с нарушением кровообращения задается линия прохождения артерии Тср.1. После того, как была выбрана линия прохождения артерии больного пальца выделяется еще одна линия прохождения артерии на здоровом пальце Тср. 2. После этого происходит вычисление разницы контраста между данными двумя линиями по формуле:
Затем происходит подсчет следующей разницы контраста для следующего изображения, и если разница контраста на следующем изображении будет выше чем на предыдущем, то выбирается изображение с максимальным контрастом. В конце алгоритма будет выводиться номер изображения с максимальным контрастом. Данное изображение будет самым информативным при оценке нарушения кровообращения в пальце.
Рисунок 3.6.2 График соотношений яркости больного и здорового пальцев
Как видно на графике прогрев пальца с нарушением кровообращения проходит гораздо медленнее, чем пальца с нормальным кровообращением. Исходя из графика строится график контраста для этих двух подборок значений, по которому уже будет выбираться самое информативное изображение.
|
|
Рисунок 3.6.3 Контраст между артериями здорового и больного пальцев
Затем из графика выбирается изображение с максимальным значением контраста и именно это изображение будет самым информативным при фиксации локальной области поражения пальца.
Как видно из графика максимальное значение контраста будет для изображения номер 41 (рисунок 3.6.4).
Рисунок 3.6.4 Полученное изображение для оценки локальной области поражения.
По данному изображению уже судят о локальном нарушении кровообращения в определенной части пальца. Как видно на изображении, у пальца с нарушенным кровообращением областью поражения является артерия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения работы решены следующие задачи:
- проведен анализ моделей кровообращения
- разработана резистивно-емкостная модель кровообращения кисти рук
- проведен анализ существующих методов диагностики функционального состояния периферических сосудов;
- была разработана обобщённая модель взаимосвязи температуры фаланг пальцев с состоянием организма;
- был разработан динамический способ диагностики функционального состояния сосудов пальцев руки;
- был разработан динамический способ фиксирования малоконтрастных областей поражения;
- была разработана аппаратная и программная реализация предлагаемого способа.
Получены новые научные результаты:
|
|
- разработан динамический способ диагностики состояния кровоснабжения пальцев рук, отличающийся определением скорости изменения температуры ДФП на перепад температуры;
- разработан динамический способ фиксирования малоконтрастных областей поражения, отличающийся проведением обработки до момента полного прогрева пальцев при реакции на перепад температуры;
- разработана методика проведения исследования и осуществлена экспериментальная проверка предложенных способов.
Разработанные способы позволят отслеживать динамику процесса восстановления кровоснабжения пальцев в ходе лечения и повысить эффективность диагностики функционального состояния сосудов пальцев руки и фиксирования малоконтрастной области поражения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Федюкович, Н. И. Анатомия и физиология человека. [Текст] / Ростов н/Д.: Феникс, 2003. –с.209 - 210.
2 Заболевания периферических сосудов: [Электронный ресурс]. - https://www.rusmedserver.ru/patofiziologia/184.html, [30.05.11].
3 Инфракрасный термометр «CEM®ThermoDiagnostics»: [Электронный ресурс]. - https://cemtech.pp.ua/production/19-infrakrasnyjj-termometr-cem.html, [30.05.11].
4 Тепловизоры TESTO: [Электронный ресурс]. - https://www.elizpribor.ru/category/1037.htm, [30.05.11].
5 Пат. 2340278 Российская Федерация, МПК7 А61В 5/01.Способ диагностики нарушения эндотелийзависимой регуляции локального кровотока [Текст] / Апухтин А. Ф., Стаценко М. Е.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный медицинский университет. –№2007113418/14; заявл.10.04.2007; опубл. 10.12.2008.
6 Пат.2266702 Российская Федерация, МПК7 А61В 5/02.Способ прогнозирования варианта артериальной гипертонии у пациентов пожилого и старческого возраста [Текст] / Кательницкая Л.И., Хаишева Л.А., Иванченко Д.Н., Джагессар Р.К.,Кициева А.А., Лужецкая И.В.; заявитель и патентообладатель Кательницкая Л. И., Хаишева Л. А.. – №2003133640/14; заявл. 18.11.2003; опубл. 20.04.2005.
7 Смирнов. И.В. Функциональная диагностика. ЭКГ, реография, спирография[Текст] / И. В. Смирнов, A.M.Старшов.- М.: Эксмо, 2008. – с. 158.
8 Пат. 2265391 Российская Федерация, МПК7 А61В 5/02.Метод определения эндотелийзависимой вазодилатации артерий путем оценки изменений скорости распространения пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии [Текст] / ИлюхинО.В., Лопатин Ю.М.,Илюхина М.В., Иваненко В.В., Атаманчук Н.М., Калганова Е.Л., Бабкин А.А., Капланов Т.Д., Тарасов Д.Л.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный медицинский университет. –№ 2004102316/14;заявл. 26.01.2004; опубл. 10.07.2005.
9 Пат.2405416 Российская Федерация, МПК7A61B5/01.Способ диагностики функционального состояния периферических сосудов [Текст] / Усанов Д.А., СкрипальА.В., ПротопоповА.А., СагайдачныйА.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского». –№2009117567/14; заявл. 12.05.2009; опубл. 10.12.2010.
10 Платова, Б.Н. Терморегуляция и тепловой баланс: [Электронный ресурс]. - https://bio.1september.ru/article.php?ID=200800401,[30.05.11].
11 Пат. 94018752 Российская Федерация, МПК7A61B10/00. Способ диагностики гиперфункции щитовидной железы[Текст] / Попов В.А., Шацова Е.Н., Романова Т.Б., Попова Н.С.; заявитель и патентообладательАрхангельский государственный медицинский институт. - №94018752/14; заявл.23.05.1994; опубл.20.06.1996.
12 Усанов, Д.А.Оценка функционального состояния кровеносных сосудов по анализу температурной реакции на окклюзионную пробу [Текст] / Д.А.Усанов,А.В.Скрипаль, А.А. Протопопов, А.А. Сагайдачный[и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2009. - Т. 5. - №4. - с. 554-558.
13 Усанов, Д.А. Тепловизионный анализ вариабельности температуры конечностей в состоянии покоя и в процессе проведения окклюзионной пробы [Текст] / Д.А.Усанов, А.В. Скрипаль, А.А. Сагайдачный// Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского.
14 Усанов, Д.А. Динамика температуры конечностей во время проведения окклюзионной пробы[Текст] / Д.А.Усанов, А.В. Скрипаль, А.А. Сагайдачный// Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского.
15 Заболеваемость населения по основным классам болезней: [Электронный ресурс]. - https://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/ population/ healthcare/#, [30.05.11].
16 Лекции А.В.Степанова по математике - II семестр. Случайный эксперимент, элементарные исходы события: [Электронный ресурс]. - https://www.limm.mgimo.ru/LIMM/math/sem2.html, [30.05.11].
17 Иваницкий, Г.Р. Современное матричное тепловидениев биомедицине [Текст]/ Г.Р. Иваницкий. - УФН, 2006. – Т. 176. – №12. – с. 1293-1320.
18 Лупинская, З.А. Эндотелий сосудов–основной регулятор местного кровотока[Текст] / З. А. Лупинская. - ВестникКРСУ, 2003. –№ 7. –с. 25-28.
19 Денисов, Е.Н.Состояние регуляции эндотелий-зависимых компонентов тонусасосудов в норме и при некоторых формах сердечно-сосудистой патологии [Текст]: дис. … д-ра.мед. наук: 14.00.06: утв. 22.03.08 / Денисов Евгений Николаевич. – Оренбург: Оренбургская государственная медицинская академия, 2008. -226 с. -Библиогр.: с. 39-41.
20 Афанасьев, А.И. Методики и аппаратура неинвазивной оптической тканевой оксиметрии[Текст] / А.И.Афанасьев, Д.А. Рогаткин, А.А. Сергиенко[и др.] // Голография: Фундаментальные исследования, инновационные проекты и нанотехнологии. Материалы XXVI школы по когерентной оптике и голографии, под.ред. проф. Малова А.Н. - Иркутск: Папирус., 2008. – с. 505-513.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Графическая часть бакалаврской работы
