СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ И ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР В ЖИВОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ ЕЕ ОБСЛЕДОВАНИИ С ПОМОЩЬЮ ОПТИКО-КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ Российский патент 2010 года по МПК A61B5/00 

Описание патента на изобретение RU2407426C1

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу оптической диагностики физиологического и патофизиологического состояния живых биологических тканей, и предназначено для дифференциальной диагностики воспалительных заболеваний и неинвазивного контроля тканей человека в эндоскопии, урологии, гастроэнтерологии, ларингологии, гинекологии и т.д.

Известен способ оптической когерентной томографии (Пат. №2303393, кл. А61В 5/05, 2007). В данном способе осуществляют пространственное сканирование зондирующим лазерным пучком исследуемого объекта, детектирование рассеянного оптического спекл-поля и определение оптической неоднородности.

Известен способ определения границ анатомо-морфологических образований в биологической ткани, в частности проксимальной границы опухоли пищевода, включающий сканирование пучком когерентного оптического излучения по поверхности пищевода с последующим получением оптических томографических изображений, и определение границы опухоли по появлению видимой слоистой структуры пищевода (Пат. РФ №2303393, кл. А61В 5/05, 2007).

Недостатком этих способов является отсутствие возможности оценить реальные геометрические размеры опухоли и глубину ее залегания непосредственно по ее оптическому изображению, т.к. реальный масштаб получаемого изображения в современной оптической когерентной томографии (ОКТ) в общем случае пока остается не известным (некалиброванным).

Известен способ определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью метода оптической когерентной томографии, включающий получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание откалиброванного тест-объекта и сравнение ОКТ-изображения с откалиброванным по своим размерам тест-объектом (Руководство по оптической когерентной томографии. /Под ред. Н.Д.Гладковой и др., М.: Мед. книга, 2007, стр.35-37).

Данный способ-прототип включает в себя процедуру получения ОКТ-изображений с обследуемой биологической ткани, последующее взятие биоптата (небольшого фрагмента биоткани) с места получения ОКТ-изображения, создание калиброванного тест-объекта на основе взятого биоптата в виде гистологического среза биоткани, масштабирование среза под микроскопом по его геометрическим размерам (определение реальных геометрических размеров характерных элементов среза) и определение геометрических размеров и глубины залегания других анатомо-морфологических образований в биологической ткани на основе их ОКТ-изображений путем сравнения размеров их изображений, размеров на гистологическом срезе и размеров изображений области биоткани - места забора биоптата - до момента взятия биоптата.

Существенным недостатком этого способа является его травматичность, поскольку при взятии биоптата происходит разрушение целостности исходной биоткани. Кроме того, процедура приготовления гистологических срезов достаточно длительна по времени и требует привлечения дополнительных специалистов лабораторных служб.

Задача данного изобретения - устранение указанных недостатков и создание способа, который позволил бы с большой точностью и наименьшими трудозатратами определить размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в биологической ткани при ее обследовании методом ОКТ, не нарушая целостности обследуемой биоткани. Достоверное определение границ опухолева роста позволит проводить органосохраняющие операции.

Для решения этой задачи в способе определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологического образования в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью метода оптической когерентной томографии, включающем получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание откалиброванного тест-объекта и сравнение ОКТ-изображения с откалиброванным по своим размерам тест-объектом, предложено дополнительно снимать ОКТ-изображение с тест-объекта, который следует создавать путем набора стопкой по меньшей мере четырех полупрозрачных светорассеивающих полимерных пленок толщиной 10-50 мкм, таким образом, что между средними - в стопке, образовывать по меньшей мере один зазор длиной 50-500 мкм, определять размеры и глубины залегания зазора в ОКТ-изображении тест-объекта, а размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани определять по формулам

; ;

где dжбт, lжбт, hжбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента (мкм);

аоктбо, lоктбо, hоктбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического, тестируемого объекта (мкм);

аоктто, lоктто, hоктто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта (мкм);

Δ - реальная ширина зазора между пленками в тест-объекте (мкм);

δ - реальная высота зазора в тест-объекте (мкм).

На фиг.1 изображена схема реализации способа.

На фиг.2 - табл.1.

На фиг.3 представлено ОКТ-изображение биологического тестируемого объекта (пациента).

На фиг.4 представлено ОКТ-изображение тест-объекта.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Предварительно, до начала обследования биоткани методом ОКТ, создают калиброванный тест-объект. Его создают путем набора пакета по меньшей мере 4-х полупрозрачных полимерных пленок 1, 2, 3 с разными или одинаковыми оптическими свойствами, в зависимости от обследуемой биологической ткани. Пленки собирают стопкой таким образом, что между двумя средними пленками 2 формируют зазор 4 шириной 50-500 мкм (фиг.1). После получения ОКТ-изображения с биоткани аналогичное ОКТ-изображение снимают и с приготовленного тест-объекта. Далее измеряют размеры и глубину залегания исследуемых анатомо-морфологических образований в биологической ткани по их ОКТ-изображению - аоктбо, lоктбо, hоктбо, а также размеры и глубину залегания зазора в тест-объекте по его изображению - аоктто, lоктто, hоктто. Реальные размеры анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани (у пациента) определяют по формулам

; ;

где dжбт, lжбт, hжбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента (мкм);

аоктбо, lоктбо, hоктбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического тестируемого объекта (мкм);

aоктто, lоктто, hоктто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта (мкм);

Δ - ширина зазора между пленками в тест-объекте (мкм);

δ - реальная высота зазора в тест-объекте (мкм).

Конкретный пример выполнения способа

Больная Ш., 1943 г.р., и/б №3938. Диагноз: Язвенный колит, тотальное поражение средней степени тяжести. Больной обследовали слизистую кишечника.

Для исследования слизистой кишечника, предварительно создали тест-объект, который представляет собой набор из четырех оптических пленок, одинаковых по своим оптико-физическим свойствам (см. фиг.2 - табл.1).

Между средними пленками в стопке образовали зазор 200 мкм, приблизительно соответствующий исследуемой морфологической структуре. С помощью ОКТ-метода получили изображения с живой биологической ткани и с тест-объекта. Измерили поперечный, продольный размеры и глубину залегания анатомо-морфологической структуры на каждом изображении. При этом получилось: aоктбо=0,8 см, lоктбо=2,5 см, hоктбо=2,8 см, dоктто = 0,6 см, lоктто = 4 см, hоктто = 1,8 см, Δ=200 мкм; δ=50 мкм.

Истинные размеры анатомо-морфологического образования, рассчитанные по вышеуказанным формулам, составили: dжбт = 66,7 мкм, lжбт = 125 мкм, hжбт = 77,8 мкм.

Использование данного способа позволяет точно и достоверно установить размеры и глубину залегания патологического образования, что уменьшит ошибки и неточности, связанные с субъективностью анализа и интерпретации ОКТ-изображений и позволит проводить органосберегающие операции.

Похожие патенты RU2407426C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГРАНИЦ ПОРАЖЕНИЯ ЛАДОННОГО АПОНЕВРОЗА ПРИ КОНТРАКТУРЕ ДЮПЮИТРЕНА 2013
  • Байкеев Рустем Фрунзевич
  • Микусев Глеб Иванович
  • Осмоналиев Икар Жетигенович
RU2553923C2
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПАТОЛОГИИ ШЕЙКИ МАТКИ 2011
  • Кузнецова Ирина Александровна
  • Шахова Наталья Михайловна
  • Качалина Татьяна Симоновна
  • Гладкова Наталья Дорофеевна
  • Киселева Елена Борисовна
  • Карабут Мария Михайловна
RU2463958C1
СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТКАНЯХ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ IN VIVO 2022
  • Попова Инга Александровна
RU2824571C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ МОДЕЛЕЙ, ИМИТИРУЮЩИХ ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ 2008
  • Рогаткин Дмитрий Алексеевич
  • Лапаева Людмила Геннадиевна
  • Шумская Ольга Владимировна
  • Терещенко Сергей Григорьевич
RU2389083C1
Способ выбора параметров лазерного лечения заболеваний сетчатки 2015
  • Рябцева Алла Алексеевна
  • Хомякова Елена Николаевна
  • Сергушев Сергей Геннадьевич
  • Андрюхина Ольга Михайловна
RU2611887C1
Способ лечения болезни Илза 2018
  • Рябцева Алла Алексеевна
  • Хомякова Елена Николаевна
  • Сергушев Сергей Геннадьевич
RU2696045C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ МЕДИЦИНСКИХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ 2008
  • Рогаткин Дмитрий Алексеевич
  • Лапаева Людмила Геннадиевна
  • Сидоров Виктор Васильевич
RU2398232C2
Способ прогнозирования риска прогрессии диабетической ретинопатии у беременных с сахарным диабетом 2023
  • Хомякова Елена Николаевна
  • Лоскутов Игорь Анатольевич
  • Афанасьева Анна Александровна
  • Сергушев Сергей Геннадьевич
RU2809639C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ IN VIVO ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ ЗОНЫ В СЛОИСТОЙ СИСТЕМЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРГАНА ЭПИТЕЛИЙ-ПОДЛЕЖАЩАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ 2000
  • Гладкова Н.Д.
  • Загайнов В.Е.
  • Загайнова Е.В.
  • Кузнецова И.А.
  • Петрова Г.А.
  • Снопова Л.Б.
  • Терентьева А.Б.
  • Чумаков Ю.П.
  • Шахов А.В.
  • Шахова Н.М.
  • Геликонов В.М.
  • Геликонов Г.В.
  • Иксанов Р.Р.
  • Куранов Р.В.
  • Сергеев А.М.
  • Фельдштейн Ф.И.
RU2169525C1
Устройство для метрологического контроля состояния приборов оптической флоуметрии 2021
  • Рогаткин Дмитрий Алексеевич
  • Лапитан Денис Григорьевич
RU2777514C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 407 426 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ И ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР В ЖИВОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ ЕЕ ОБСЛЕДОВАНИИ С ПОМОЩЬЮ ОПТИКО-КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ

Изобретение относится к медицине, а именно к оптико-когерентной томографии, и предназначено для определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических структур в живой биологической ткани. Получают ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани. Создают откалиброванный тест-объект путем набора стопкой по меньшей мере четырех полупрозрачных светорассеивающих полимерных пленок толщиной 10-50 мкм, таким образом, что между средними в стопке образован по меньшей мере один зазор длиной 50-500 мкм. Определяют размеры и глубину залегания зазора в ОКТ-изображении тест-объекта. Размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани определяют по определенным формулам, включающим реальные размеры тест-объекта. Способ позволяет с большой точностью и наименьшими трудозатратами определить размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в биологической ткани при ее обследовании методом ОКТ, что обеспечит достоверность диагностики. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 407 426 C1

Способ определения размеров и глубины залегания анатомо-морфологических структур в живой биологической ткани при ее обследовании с помощью оптико-когерентной томографии, включающий получение ОКТ-изображения с обследуемой биологической ткани, создание отколиброванного тест-объекта, и сравнение ОКТ-изображения с отколиброванным по своим размерам тест-объектом, отличающийся тем, что дополнительно снимают ОКТ-изображение с тест-объекта, который создают путем набора стопкой по меньшей мере четырех полупрозрачных светорассеивающих полимерных пленок толщиной 10-50 мкм, таким образом, что между средними в стопке образован по меньшей мере один зазор длиной 50-500 мкм, определяют размеры и глубины залегания зазора в ОКТ-изображении тест-объекта, а размеры и глубину залегания анатомо-морфологических образований в живой биологической ткани определяют по формулам

где dжбт, lжбт, hжбт - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания у обследуемого пациента, мкм;
αоктбо, lоктбо, hоктбо - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении биологического, тестируемого объекта, мкм;
αоктто, lоктто, hоктто - поперечный, продольный размеры анатомо-морфологического образования и глубина его залегания, определенные на ОКТ-изображении тест-объекта, мкм;
Δ - реальная ширина зазора между пленками в тест-объекте, мкм;
δ - реальная высота зазора в тест-объекте, мкм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2407426C1

ГЛАДКОВА Н.Д
Руководство по оптической когерентной томографии
- М.: Мед
Книга, 2007, с.35-37
СПОСОБ ОПТИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ 2005
  • Акчурин Гариф Газизович
  • Акчурин Александр Гарифович
RU2303393C1
JP 2007316656, 06.12.2007
КИРИЛЛИН М.Ю
Распространение света в сильнорассеивающих средах и формирование сигналов в системах лазерной диагностики, Автореф
дисс
- М., 2006, с.12-14
ANDERSEN РЕ et al., Advanced modelling of

RU 2 407 426 C1

Авторы

Рогаткин Дмитрий Алексеевич

Шумский Вячеслав Иванович

Терещенко Сергей Григорьевич

Великанов Евгений Викторович

Лапаева Людмила Геннадиевна

Шахова Наталья Михайловна

Загайнова Елена Вадимовна

Даты

2010-12-27Публикация

2009-07-30Подача