СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАММОГРАФИРОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК A61B5/01 

Изобретение относится к медицине и предназначено для проведения процедуры диагностирования молочных желез женщин на предмет наличия или отсутствия доброкачественных или злокачественных новообразований в любой стадии их развития, а также наблюдения и документирования динамики развития этих новообразований.

Известны способы маммографирования, основанные на использовании рентгеновского, ультразвукового, а также тепловизионного метода контроля (см., например, Абушахманова А. X. Термографическое и радионуклидное исследования в комплексной диагностике рака молочной железы. Мед. радиология. 1986, 5, с. 256-30, а также Волков В. Е., Игомин Ю. А. Принципы ранней диагностики и современные методы лечения рака молочной железы. Чебоксары, 1999, 20 с.).

Однако указанные способы обладают рядом существенных недостатков: рентгеновский метод связан с вредным влиянием облучения, с его помощью нельзя фиксировать опухоль на ранней стадии, исключающей возникновение метастазов (размер менее 5 мм), ультразвуковой способ имеет те же недостатки, но при этом с его помощью затруднительно диагностировать молочные железы с инволютивными изменениями, характерными для женщин среднего и пожилого возраста, с помощью тепловизионного способа наблюдения молочных желез удается различать новообразования лишь при условии близкого расположения их к поверхности кожного покрова и при достаточном их развитии, что также не дает возможности раннего распознавания опухолей.

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ диагностирования клинического состояния пациента, где предусмотрено предварительное базовое измерение температур тела пациента, повторное измерение температур в тех же точках через некоторое время, получение картины разностных температур и построение на их основе изотерм, а также определение координат полюсов этих изотерм и, соответственно, глубины залегания патологических очагов (см. RU 2145483 С1 от 20.02.2000 г.).

Недостатком известного способа является невозможность проведения с его помощью маммографического обследования из-за морфологической индивидуальности структуры молочных желез не только по размеру, но и по форме, недостаточной точности оценки температуры в известном способе при диагностировании, необходимой для обнаружения опухолей в ранней стадии их развития и отсутствии возможности оператора вести контроль за процедурой при диагностировании из-за отсутствия указаний о номере измерения.

Технический результат предложенного способа заключается в решении проблемы фиксации при проведении диагностирования молочных желез произвольной формы в необходимом положении, проведении диагностирования с учетом с повышенной точности определения поверхностной температуры покрова молочной железы, что необходимо для раннего обнаружения новообразования, а также обеспечения контроля оператором процесса диагностирования путем введения в автономный блок устройства табло для показа номера проводимого замера.

Для достижения этого технического результата в предложенном способе используют фиксацию молочной железы в вертикальном состоянии с помощью специальной мерной пластиковой спирали, дающей возможность оператору измерить температуру поверхности на молочной железе в ряде фиксированных для каждого пациента точек на ее поверхности. Измерение температуры поверхности кожи молочной железы производят с помощью прецизионного малоинерционного датчика температуры в динамическом режиме. Для учета влияния окружающей среды измерения проводят в следующей последовательности. Вначале измеряют и запоминают в датчике значение температуры окружающей среды. Затем при проведении всего цикла измерения перед каждым измерением датчик прикладывают к металлической поверхности (тепловому насосу), имеющей ту же температуру, и только после соответствующего сигнала о том, что датчик приобретает снова эту температуру, проводится измерение в следующей точке. Для повышения точности датчик подключают к электронной системе, измеряющей и запоминающей ряд показаний датчики после его прикосновения к коже. Эти показания обрабатываются статистически для восстановления асимптотического значения температуры, которое соответствовало бы значению, полученному в стационарном режиме измерения. Для реализации такого метода измерения предварительно проводят исследование кривой изменения значения показания датчика при его нагреве от кожи пациента от времени и устанавливают аналитическую форму этой зависимости. Таким образом измерение каждой точки на поверхности молочной железы получают с точностью, недостижимой для тепловизионного наблюдения и со временем каждого измерения порядка 1 с. Это дает возможность весь цикл обследования железы, проводимый для 20 точек проводить за 5 минут (включая развертывание установки и подготовку пациентки). Полученные с помощью температурного датчика данные фиксируются в его памяти и затем передаются в компьютер для их последующей обработки - формирования на экране монитора изображения исследуемой железы с патологическими очагами (если они имеются), заданными в ее объеме пространственными координатами, в виде, позволяющем судить о доброкачественности или злокачественности по их температуре, что является решающим их отличием, и принять соответствующие выводы для последующего лечения.

Известны устройства для маммографии, основанные на лучевых воздействиях на молочную железу с целью обнаружения в ней патологических очагов различных нозологий (см. , например Рожкова Н. И. Возможности комплексной диагностики заболеваний молочной железы. Маммология. 1992, 1, с.10-13, а также Рожкова Н. И., Кочетова Г. П. Классификация медицинских технологий исследования молочной железы. Медицинская техника, 2000, 4, с.41-44). Применение этих устройств, однако, обуславливает провоцирующее действие излучения на молочную железу и обуславливает существенный риск для здоровья пациенток (см., например. Каган И. Е., Ставицкий Р. В. Маммографический скрининг "риск-польза", а также Gotzsche Peter С., Olsen Оie, Is screening for breast cancer with mammography justifiable? Международный Медицинский Журнал. М., 2000, 3, р. 221-228, Маммография, 1992, 1, с.48-51).

Известны также устройства, позволяющие проводить маммографическое обследование в безопасном режиме, исключающем лучевую нагрузку на молочную железу - термографы, работающие на принципе дистанционного регистрирования поверхностного температурного поля поля-тепловизоры, или регистрации собственного излучения опухолевого очага под кожным покровом тканью - радиографы. Недостатками этих устройств является невозможность применения их для раннего обнаружения опухолей молочной железы (см., например, Клюкин Л. М., Намиот В. А. О возможности исследования внутренних структур человеческого тела новым высокочувствительным тепловым методом. Международный Медицинский Журнал/ М., 2001, 2, с.170-173).

Ближайшим аналогом предлагаемого устройства является устройство для диагностирования клинического состояния пациента, описанное в RU 2145483 С1 от 20.02.2000 г. Устройство содержит блок измерения температуры, соединенный с ним каналом связи блок сравнения, программный блок и блок визуализации, при этом блок измерения температуры снабжен датчиком на основе контактного термометра и размещен в автономном корпусе.

Недостатками известного устройства являются: невозможность реализации процесса маммографирования из-за отсутствия возможности фиксации молочных желез индивидуальной морфологии, недостаточной точности определения температуры поверхности кожи и затрудненности в проведении процесса диагностирования из-за отсутствия контроля оператора за текущим номером измерения температуры на поверхности молочной железы.

Технический результат применения предложенного устройства состоит в обеспечении надежности, точности измерений и оперативности проведения маммографического обследования.

Для достижения этого технического результата в предложенном устройстве используется автономный блок, обеспечивающий представление о номере текущего измерения с последующей передачей этой информации в компьютер, а устройство для размещения пациентки выполнено в виде горизонтального устройства, в котором фиксируется устройство, выполненное из конической спирали с метками на ней, в котором молочная железа фиксируется в вертикальном состоянии, а между витками спирали организуется пространство для измерения ряда точек на поверхности железы в заранее заданном порядке, при этом форму спирали выбирают с учетом формы молочной железы пациентки.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показана структурная схема устройства для маммографирования.

Устройство для маммографирования состоит из подставки 6, на которой симметрично закреплены стойки 5, в верхней части которых крепится съемный тепловой насос 3, в который вставляется формирующая спираль 4. Этой спиралью охватывается молочная железа пациентки 1, на витках которой имеются мерные метки, в пространство которых оператор 7 вставляет динамический датчик температуры 2
На фиг. 2 приведены формы формирующих спиралей. Формы 4а...4в предназначены для фиксации в спиралях основных морфологических типов форм молочных желез (соответственно, конусовидной, цилиндрической и полусферной). На фиг. 4г иллюстрируется форма спирали видом сверху.

Новым в устройстве является наличие автономного блока, обеспечивающего представление о номере текущего измерения с последующей передачей этой информации в компьютер, а также устройства для размещения пациентки, выполненного в виде горизонтального устройства, в котором фиксируется устройство, выполненное из конической спирали с метками на ней, в котором молочная железа фиксируется в вертикальном состоянии, при этом между витками спирали организуется пространство с метками для проведения диагностирования. Набор спиралей обеспечивает возможность маммографирования основных морфологических типов молочных желез.

Устройство работает следующим образом. Подготовленную для обследованию молочную железу помещают в спираль, фиксирующую железу в виде вертикально установленного конуса, цилиндра, заканчивающегося конусом, или полусферы. При этом измерения проводят между коническими витками, на которых имеются регулярные метки, обеспечивающие последующие измерения в отмеченных участках поверхности железы, сами измерения температуры железы в каждой из точек упомянутым датчиком проводят в динамическом режиме, при этом каждое измерение представляют в виде последовательных во времени значений сигнала этого датчика, после чего статистически обрабатывают эту последовательность так, чтобы определить асимптотическое значение температуры поверхности при каждом измерении в соответствии с заранее полученным эталоном формы кривой нагрева датчика от поверхности молочной железы, при этом в начале каждого измерения касаются датчиком тела, имеющего температуру окружающей среды, после чего все значения полученных при измерении каждой точки последовательностей cигналов датчика запоминают для последующей обработки в компьютере по программе, обеспечивающей обработку полученных значений по известному алгоритму для представления на экране монитора данных о наличии или отсутствии злокачественных или доброкачественных новообразований.

Пример. Маммографирование проводят следующим образом. Вначале подготавливают пациентку (обнажают молочные железы, протирают их слабым раствором спирта) и укладывают ее на подставку 6 в положение лежа на спине. Вставляют и фиксируют в подставке стойку 5, после чего одевают на стойку формирующую спираль, выбранную с учетом формы железы и фиксируют в ней железу (спираль имеет достаточную жесткость для удержания железы в вертикальном состоянии и позволяет упруго охватывать ее), после чего винтом фиксируют ее на стойке. Затем в соответствии с метками, обозначенными на спирали, проводят в межспиральном пространстве 20 измерений точек в указанном порядке (к соску и около него). После этого всю процедуру повторяют для другой железы. По окончании измерений прибор подключают к компьютеру, сбрасывают в него полученную и запомненную информацию и, в соответствии с программой обработки данных, наблюдают на экране компьютера картину, соответствующую состоянию железы (маммограмму). Для документирования информация в виде изображения на экране монитора с соответствующим диагнозом может быть распечатана. Если пациентка проходит обследование повторно, полученные результаты обследования могут быть сравнены с предыдущими путем электронного вычитания предыдущего результата из повторного. Разностная картина иллюстрирует динамику развития патологического очага (патологических очагов) за время, пришедшее между обследованиями.

Использование данного способа и устройства позволяет осуществить массовый и полностью безопасный скрининг молочных желез на предмет обнаружения опухолевых очагов различной патологии. Для молочных желез с установленной патологией способ и устройство обеспечивают безопасный режим наблюдения качества лечебного воздействия на патологический очаг с ничем не ограниченной частотой диагностирования. Ранняя диагностика данным методом и устройством дает клинические возможности избежать метастазирования при обнаружении злокачественного образования.

Изобретение относится к медицине и предназначено для маммографирования в условиях клиники. Способ осуществляют посредством измерения температуры поверхности кожи пациента в ряде точек в динамическом режиме, при этом молочная железа фиксируется в вертикальном состоянии в формирующей спирали. Измерение температуры проводят в соответствии с метками, обозначенными на спирали между ее витками, при этом каждое измерение представляют в виде последовательности во времени значений сигнала температурного датчика, статистически ее обрабатывают и определяют асимптотическое значение показаний в соответствии с предварительно установленной аналитической формой кривой изменения значения показания температурного датчика по времени при его нагреве от кожи пациента. Устройство для проведения маммографирования состоит из автономного блока с устройством для измерения температуры и дополнительно снабжено подставкой для размещения, на которой зафиксирована на стойке формирующая коническая упругая спираль с нанесенными на нее метками. При использовании изобретения достигается упрощение и ускорение процедуры маммографирования, исключение вредного воздействия какого-либо излучения на молочную железу, повышение достоверности диагноза. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ для маммографирования, включающий измерение температуры поверхности кожи пациента посредством температурного датчика в ряде точек в динамическом режиме, фиксацию и обработку на компьютере полученных данных с последующим формированием изображения объекта исследования на экране монитора, отличающийся тем, что подготовленную для обследования молочную железу фиксируют в вертикальном состоянии в формирующей спирали, измерения и температуры поверхности проводят в соответствии с метками, обозначенными на спирали между ее витками, при этом каждое измерение представляют в виде последовательности во времени значений сигнала температурного датчика, статистически обрабатывают эту последовательность и определяют асимптотическое значение показания датчика в соответствии с предварительно установленной аналитической формой кривой изменения значения показания температурного датчика по времени при его нагреве от кожи пациента. 2. Устройство для маммографирования, содержащее автономный блок с устройством для измерения температуры, выполненный с возможностью запоминания и последующей передачи в компьютер измерений температуры и их номера, отличающееся тем, что дополнительно оно снабжено подставкой для размещения, на которой зафиксирована на стойке формирующая коническая упругая спираль с нанесенными на нее метками, выбранная с учетом формы молочной железы.