портативное устройство для выявления патологических состояний молочных желез

Формула изобретения

Портативное устройство для выявления патологических состояний молочных желез, содержащее первый и второй стеклянные электроды, соединенные с входом схемы обработки, и блок питания, отличающееся тем, что схема обработки включает последовательно соединенные блок выработки разностного информационного сигнала, оснащенный собственным кварцевым генератором и схемой опорного напряжения, программный блок обработки информационных сигналов в масштабе реального времени, выполненный с возможностью осреднения измерений на заданном временном участке, и выполненный в виде схемы оптронной развязки блок сопряжения, выходы блока питания подключены к входам питания блоков обработки разностного информационного сигнала, программного блока обработки информационных сигналов в масштабе реального времени и блока сопряжения, при этом цифровой индикатор для индикации состояния участка молочной железы в виде процентного отклонения от нормы соединен с другим выходом блока обработки информационных сигналов в масштабе реального времени, к другому входу которого подключен пульт управления для задания режимов обработки информации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к устройствам для обследования населения с целью выявления патологических состояний органов и тканей, а более конкретно к средствам для обследования молочных желез на ранних стадиях заболевания.

Уровень техники, к которому относится заявленное изобретение

До сих пор задача выявления патологических состояний органов и тканей и особенно молочных желез решалась с помощью сложного стационарного оборудования, требующего присутствия обученного квалифицированного персонала, и могла производиться только в условиях диагностических центров, часто недоступных для тех, кто живет и работает далеко от центра.

К таким устройствам, в частности, относится устройство для выявления патологических состояний молочных желез по патентному документу Германии 3017168 А1, 1981, которое включает электроды, связанные с соответствующими входами дифференциального усилителя, выход которого связан с фильтром, аналого-цифровой преобразователь, блок сопряжения и компьютер. Это устройство сложно, не обладает портативностью и может быть использовано только квалифицированным медицинским персоналом.

Более поздним решением поставленной задачи является изобретение, защищенное патентом США 5704355 А, от 06.01.1998, A 61 B 5/05, где раскрыта система обнаружения патологических очагов в живых тканях, например в молочных железах, по разности диэлектрических характеристик здоровых и больных тканей. В нем генератор вырабатывает неионизированные электромагнитные волны с селективной частотой порядка 3 гигагерц. Эти волны облучают живые ткани, при этом они фокусируются на малых объемах внутри ткани. Область облучения перемещается, и таким образом осуществляется сканирование. По отраженному сигналу судят о местоположении патологии или о ее отсутствии в конкретном участке молочной железы. Устройство включает генератор миллиметрового диапазона, детектор сигнала, приемник волн миллиметрового диапазона, устройство управления сканированием, процессор и дисплей.

Недостатком этого устройства является громоздкость, а также сложность как самого оборудования, так и его обслуживания. Достоверные результаты возможно получить только при работе с квалифицированным специально обученным персоналом, невозможно использовать устройство в домашних условиях, поскольку оно очень дорого и сложно.

Ближайшим российским аналогом к заявленному изобретению является устройство по патенту РФ 2116748 С1, A 61 B 5/04, где описано устройство для выявления патологических состояний молочных желез, техническим результатом которого является упрощение и повышение надежности. Это устройство содержит электроды, дифференциальный усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, блок оптронной развязки и персональный компьютер. Компьютер предназначен для сбора и хранения информации по каждому измерению, вычисления математических ожиданий и сравнения абсолютных значений с пороговыми значениями, характеризующими состояние молочных желез.

Это устройство так же, как и все остальные известные средства, является громоздким, сложным и требует присутствия обученного квалифицированного персонала, невозможно использовать его в домашних условиях даже при наличии персонального компьютера.

Сущность изобретения

Как известно, положительный исход лечения любых патологических состояний и в частности и особенности патологии молочных желез, полностью зависит от ранней их диагностики. Диагностические центры, оснащенные современным оборудованием, надежной и достоверной аппаратурой, зачастую труднодоступны, особенно тем, кто живет и работает вдали от больших городов. На сегодняшней день в повседневной практике практически отсутствуют портативные приборы для обследования молочных желез, которые могли бы применяться на дому самими пациентками, которые были бы просты в использовании, портативны и давали бы достоверные результаты.

Таким образом, очевидно, что создание портативного, простого, удобного аппарата указанного назначения давно является задачей настоящего изобретения.

Изобретение решает задачу создания портативного надежного и дающего достоверные результаты устройства для определения состояния молочных желез.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, заключается в повышении доступности диагностического оборудования, дающего достоверные результаты, простого в использовании и не требующего специальной квалификации.

Технический результат достигается тем, в портативном устройстве для выявления патологических состояний молочных желез, содержащем первый и второй электроды, соединенные с входом схемы обработки, и блок питания, схема обработки включает соединенные последовательно блок выработки разностного информационного сигнала, программный блок обработки информационных сигналов в масштабе реального времени и блок сопряжении, при этом выходы блока питания подключены к входам питания блоков выработки разностного информационного сигнала, программного блока обработки информационных сигналов в масштабе реального времени и блока сопряжения.

Кроме того, блок сопряжения выполнен в виде схемы оптронной развязки, имеющей возможность сопряжения с персональным компьютером.

Кроме того, электроды в нем выполнены в виде пары стандартных стеклянных электродов.

Кроме того, программный блок обработки информационных сигналов в масштабе реального времени оснащен цифровым индикатором для индикации состояния участка молочной железы в виде процентного отклонения от нормы.

Кроме того, программный блок обработки информационных сигналов в масштабе реального времени оснащен пультом управления для задания режимов обработки информации.

На которых на фиг. 1 приведена блок-схема устройства для выявления патологических состояний молочных желез; на фиг. 2 - электрическая схема этого устройства.

Примеры конкретного выполнения изобретения

Заявленное портативное устройство содержит первый 1 и второй 2 электроды, в качестве которых могут быть использованы стандартные стеклянные электроды, применявшиеся для обследования молочных желез и ранее, электроды соединены с входами блока выработки разностного информационного сигнала 3, этот блок призван преобразовывать входной сигнал в разностный сигнал, который последовательно преобразуется в нем же в цифровой сигнал, соответствующий измерению в конкретной области молочной железы, но пока (до обработки в блоке 4) не несущий достоверной информации о состоянии молочной железы. Этот блок оснащен собственным кварцевым генератором и схемой опорного напряжения и подключен выходами к программному блоку 4 обработки информации в масштабе реального времени. Блок 3 может быть выполнен на базе микросхем отечественного и зарубежного производства, например на базе AД77058N и АД680JT.

Блок 4, входами соединенный с блоком 3, представляет собой микроконтроллер, обладающий высоким быстродействием, но ограниченным объемом памяти, например AT90S2313. Поэтому данный блок позволяет производить обработку сигналов в масштабе реального времени и выдачу информации на устройство отображения информации в каждом цикле измерения. Индикатор 8, подключенный к блоку 4, выдает цифровую информацию в безразмерных единицах и отражает процентное отклонение от нормы текущих значений для конкретной области молочной железы.

Кроме того, к блоку 4 подключен пульт управления 7, с помощью которого блок 4 перепрограммируется, в частности можно задать временной интервал осреднения, для которого вычисляются средние значения, и происходит осреднение сигнала, кроме того, можно задать режим передачи информации на вход персонального компьютера. Поскольку блок 4 обладает ограниченным объемом памяти, с его помощью можно производить обработку и запоминание только нескольких циклов измерения, однако этой информации достаточно для принятия диагностического решения. Так называемый информационный шум на этапе работы с блоком 4 устраняется путем осреднения сигналов, поступающих в одном цикле измерений.

Для того чтобы проследить динамику патологического процесса, иметь максимально достоверные результаты и длительно хранить результаты обследования в памяти, в устройстве предусмотрен блок 5 сопряжения с компьютером. Этот блок выполнен в виде схемы оптронной развязки, которая предотвращает попадание высокого напряжения с компьютера и обратно. В ее состав также входит средство подключения к компьютеру. Компьютер оснащен специальной программой обработки данных, эта программа защищена заявителем в рамках российского законодательства и является доступной для широкого круга лиц, которые хотели бы иметь минидиагностический центр дома или в лечебных учреждениях. Эта программа обеспечивает обработку длительно наблюдаемых данных, т.е. с ее помощью можно получить данные о динамике процесса. Данные о каждом пациенте или данные по последовательным сериям измерений для одного пациента хранятся в памяти компьютера, и такая информация выдается врачу в виде графика и цифровых данных в процентном отношении отклонения от нормы.

Устройство работает следующим образом.

На смоченную физраствором поверхность молочной железы устанавливают электроды 1 и 2 в следующих комбинациях:

А) один электрод 1 установлен в области соска правой молочной железы, второй 2 - в области соска левой молочной железы,

Б) обратное расположение электродов,

В) электрод 1 установлен в области соска правой молочной железы, электрод 2 - на кисти левой руки,

Г) обратное расположение электродов.

Измеренные сигналы поступают на входы блока 3, где они сравниваются и преобразуются в цифровую форму, в блоке 4 в соответствии с заложенной программой происходит усреднение измерений на заданном временном участке усреднения, отображение результатов измерений в масштабе реального времени на индикаторе в цифровой форме в процентном отношении отклонения от нормы и передача информации через блок 5 сопряжения с компьютером - персональному компьютеру для последующей обработки и длительного хранения. Возможно перепрограммировать блок 4 с помощью пульта управления - задать иной временной интервал, ввести иную программу отработки, обеспечить перезагрузку и т.д. В устройстве предусмотрен блок питания 6, который позволяет производить измерения автономно или при питании от сети переменного однофазного тока. Рабочее напряжение, которое поступает на блоки устройства, составляет 9 В.

Таким образом, заявленное устройство позволяет получить в домашних условиях с достаточной степенью точности достоверный результат обследования состояния молочных желез и судить о наличии или отсутствии патологии. Будучи использованным в совокупности с персональным компьютером, устройство позволяет проследить динамику развития патологического процесса или его излечение и дает возможность врачу оперативно скорректировать алгоритм лечения применительно к конкретному пациенту. Устройство портативно, дешево, просто в использовании и позволит выявить неблагополучия в состоянии молочных желез на ранних стадиях.