СИСТЕМА И СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПРОЦЕССОМ ЗАЖИВАНИЯ ТКАНИ Российский патент 2011 года по МПК A61B5/103 A61B5/117 A61B1/05 G06T7/60 G06T11/00 G03B29/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники

[0001] Принципы настоящего изобретения в общем относятся к системе и способу измерения скорости заживания биологической ткани. Более конкретно, принципы настоящего изобретения относятся к измерению скорости заживания биологической ткани посредством нормализации цвета изображения участка ткани и определения цвета областей участка ткани (т.е. раны), связанных с конкретной стадией заживления.

2. Описание уровня техники

[0002] За последние годы в области терапии ран произошел существенный прогресс. Одним из достижений в терапии ран явилась разработка способа заживления ран с использованием вакуума. Приложение к ране пониженного или отрицательного давления при клинических испытаниях показало улучшение кровотока в ране или участке ткани, увеличение роста ткани, снижение инфекции и уменьшение времени заживания. Сиделки и клиницисты могут использовать заживление ран с использованием вакуума для лечения множества хронических и острых типов ран, таких как пролежневые язвы, диабетические раны, раны брюшной стенки, ожоги различной глубины, травматические раны, трансплантаты и пересаженные ткани.

Краткое описание ран и процессов заживания ран

[0003] Обычно рану определяют как разрыв эпителиальной целостности кожи. Однако такое повреждение может быть намного более глубоким, включая кожу, подкожно-жировую клетчатку, фасцию, мышцы и даже кость. Правильное заживание раны - это комплексный, динамический и согласованный ряд шагов, ведущих к восстановлению тканей. Заживание острых ран - это динамический процесс, включающий популяции резидентных и блуждающих клеток, согласованно действующих в условиях внеклеточного матрикса для восстановления поврежденных тканей. Некоторые раны не заживают таким способом (вследствие множества причин), и они рассматриваются как хронические раны.

[0004] При повреждении ткани согласованное заживание раны обычно включает четыре перекрывающиеся, но четко выраженные стадии: остановка кровотечения, воспаление, пролиферация и ремоделирование ткани. Остановка кровотечения включает первые шаги процесса реакции и восстановления раны, которые включают кровотечение, свертывание крови и активацию тромбоцитов и комплемента. Воспаление достигает максимального уровня к концу первого дня. Пролиферация клеток происходит по истечении следующих 7-30 дней и включает период времени, после которого измерения площади раны являются наиболее эффективными. В это время происходит фиброплазия, развитие кровеносных сосудов, повторная эпителизация и синтез внеклеточного матрикса. Первичное формирование коллагена в ране обычно достигает максимума приблизительно через 7 дней. Повторная эпителизация раны происходит через 48 часов при оптимальных условиях, за это время рана может полностью закрыться. Закрытие раны через 3 недели может достигать от 15% до 20% от полной прочности на разрыв, через 4 месяца - 60% от полной прочности. После первого месяца начинается этап деградации и ремоделирования, при этом насыщенность ткани клетками и васкуляризация снижаются, а прочность на разрыв возрастает. Для формирования законченного рубца часто требуется от 6 до 12 месяцев.

Достижения в существующей технике измерения процессов заживания ран

[0005] Поскольку лечение ран является дорогостоящим и в части использования материалов, и в части времени, которое затрачивается на профессиональное наблюдение, то важно обеспечивать лечение, которое базируется на точной оценке раны и процесса заживания раны. Существует несколько параметров раны, которые могут помочь клиницисту при определении прогресса в процессе заживания раны. Например, измерения площади и объема раны обеспечивают клинициста информацией о том, происходит ли заживание раны или нет, и если рана заживает, то насколько быстро она заживает. Обследование раны является важным процессом для надлежащего лечения раны, в то время как неправильная или неполная оценка может привести к множеству осложнений. Запущенная инфекция участка ткани может привести к необратимому повреждению или даже к смерти пациента.

[0006] Несмотря на то что размер раны является параметром, позволяющим клиницисту определять прогресс при заживании раны, размер раны не обеспечивает клиницисту достаточно информации, чтобы дать полную оценку того, заживает ли рана или как заживает рана. Например, несмотря на уменьшение размера раны, некоторые части раны могут воспалиться. Клиницист часто проверяет цвет и структуру ткани раны, чтобы определить, как идет заживание. Ткань раны включает ложе раны и области около раны или края раны. Здоровое состояние раны можно определить по цвету ткани. И наоборот, по цвету ткани раны можно обнаружить некоторые проблемы. Например, нормальная грануляционная ткань имеет мясистый, красный, блестящий текстурированный вид и легко кровоточит, в то время как некротическая ткань (т.е. омертвевшая ткань) может иметь неяркий желто-серый цвет и называется «отторгающаяся некротическая масса», или контрастный черный/коричневый цвет и называется «струп». Клиницист может наблюдать и контролировать эти и другие ткани раны для определения прогресса в процессе заживания всей раны и отдельных областей раны.

[0007] Тогда как постоянное измерение раны является фактором, обеспечивающим точное определение изменений размера раны, подобным образом измерение различных тканей раны также является важным. Хотя показателем заживания раны является структура тканей раны, цвет ткани также можно использовать. Проблемой при использовании цвета тканей раны является то, что цвета часто могут изменяться в зависимости от освещения. Например, рана при освещении лампой накаливания может иметь цветовое представление, отличающееся от раны при освещении люминесцентными лампами. Также разные клиницисты могут обладать различным цветовосприятием. Например, один клиницист может иметь полное цветовосприятие, а другой может не различать один или более цветов, что приводит к различному истолкованию цвета ткани раны.

[0008] В то время как для вычисления размера раны разработан целый ряд методик, существует немного способов измерения различных типов тканей раны. Один из способов включает помещение прозрачной пленки на рану и использование цветных фломастеров для нанесения цветов различных тканей раны на пленку, тем самым выполняется регистрация тканей раны. Этот процесс можно повторять с целью регистрации процесса заживания раны с течением времени. Этот способ также имеет недостатки вследствие зависимости от условий освещения, цветочувствительности клинициста, способности клинициста точно чертить на прозрачной пленке и сопутствующих проблем, связанных с соприкосновением пленки и ткани раны. Другой способ включает воспроизведение схемы раны на пленке, сканирование полученного изображения и последующий ввод в компьютер, и затем выполнение расчетов для различных тканей раны на компьютере. Этот способ также дает погрешность.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Чтобы предоставить клиницисту возможность контролировать процесс заживания раны посредством точной регистрации, принципы настоящего изобретения предлагают систему и процесс анализа раны, которые позволяют точно оценить изменения в состоянии раны. Один вариант осуществления изобретения предусматривает маркер эталонного цвета, который при захвате изображения участка ткани помещается рядом с этим участком ткани, и система обработки изображений может использовать этот маркер эталонного цвета для изменения по меньшей мере одного параметра изображения, такого как яркость, для нормализации цвета изображения участка ткани с целью обеспечения точного соответствия изображениям этого же или другого участка ткани. В одном варианте осуществления изобретения, после того как изображение участка ткани нормализовано, клиницист может выбрать области на ране, имеющие определенный цвет или структуру, которые связаны с конкретной стадией заживания раны, используя электронный дисплей с сенсорным экраном или манипулятор, такой как компьютерная мышь. В дополнение или в другом варианте система обработки изображений может распознать одну или более областей ткани раны, которые имеют цвет в определенном диапазоне цветов или длин волн. Выявленная ткань раны затем используется для определения площади области или областей этой ткани, что обеспечивает клинициста точной оценкой ткани раны, связанной с конкретной стадией заживания. Используется множество цветовых диапазонов для распознавания различных областей ткани раны, которые связаны с различными стадиями заживания. Процесс анализа раны можно повторять с целью контролирования процесса заживания раны с течением времени.

[0010] Один вариант осуществления системы для анализа заживания ткани включает устройство захвата изображения и маркер эталонного цвета, имеющий заранее заданный цвет. Устройство обработки данных осуществляет связь с устройством захвата изображения, при этом устройство обработки данных конфигурировано так, чтобы обеспечивать прием данных от устройства захвата изображения. Данные изображения включают изображение участка ткани и маркера эталонного цвета. Для нормализации данных изображения обеспечивают регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета. Данные нормализованного изображения предоставляют клиницисту.

[0011] Один вариант осуществления способа анализа заживания ткани включает захват изображения, включающего участок ткани и маркер эталонного цвета. Для нормализации данных изображения обеспечивают регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета. Данные нормализованного изображения предоставляют клиницисту.

[0012] Другой вариант осуществления способа анализа заживания ткани включает захват изображения, включающего участок ткани. Клиницист имеет возможность задать множество областей изображения участка ткани, причем по меньшей мере две из этих областей, определяющих тип ткани, относятся к различным стадиям заживания ткани. Площадь каждой из областей изображения, определяющих тип ткани на различных стадиях заживания, рассчитывается и отображается на дисплее. Маркер эталонного цвета используется для нормализации цвета изображения участка ткани.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0013] На фиг.1А представлен вариант условий лечения пациента с использованием системы лечения ткани в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0014] На фиг.1В показан пример изображения участка ткани пациента и маркер эталонного цвета, используемый для нормализации цвета изображения участка ткани.

[0015] На фиг.2 представлена блок схема варианта системы обработки данных, которая используется для формирования изображений и определения и нормализации цвета ткани.

[0016] На фиг.3 представлена блок схема варианта программных модулей, исполняемых системой обработки данных, представленной на фиг.2, для осуществления функций определения и регулировки цвета ткани в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0017] На фиг.4 представлена схема операций для варианта процесса обеспечения функции регулировки цвета с целью нормализации цвета участка ткани.

[0018] На фиг.5 представлена схема операций для варианта процесса анализа участка ткани.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0019] На фиг.1 представлен вариант условий лечения участка 104 ткани пациента 102 с использованием системы 106 лечения ткани в соответствии с принципами настоящего изобретения. В одном варианте осуществления система 106 лечения ткани представляет собой устройство для терапии с использованием вакуума. В другом варианте система 106 лечения ткани может представлять собой любую систему, которая обычно используется для оказания помощи пациенту в процессе лечения ткани, таком как заживление раны. Также система 106 лечения ткани может представлять собой любое вычислительное устройство, которое конфигурировано для использования программного обеспечения, как показано ниже в данном описании, чтобы помочь сиделке или клиницисту при осуществлении контроля над заживанием участка 104 ткани.

[0020] Маркер 108 эталонного цвета помещается рядом с участком 104 ткани так, чтобы устройство 110 захвата изображения могло получить оба изображения: участок 104 ткани и маркер 108 эталонного цвета в виде фотографии. Устройством 110 захвата изображения может служить цифровая камера, мобильный телефон или любое другое электронное устройство, которое конфигурировано для съемки изображения в цифровом или аналоговом формате. В общем случае для упрощения захвата изображения участка 104 ткани может использоваться цифровая камера, сконфигурированная для взаимодействия с системой лечения ткани по беспроводному каналу 112. Беспроводным каналом 112 связи может служить беспроводной канал по стандарту 802.11, или WiFi. Также можно использовать любой другой протокол беспроводной связи. Вместо этого или дополнительно между системой 106 лечения ткани и устройством 110 захвата изображения может быть организовано проводное соединение. Кроме того, устройство 110 захвата изображения может использовать запоминающее устройство (не показано), которое можно перемещать между электронными устройствами. Запоминающее устройство может включать флэш-память, мини-DVD диск или любое другое устройство памяти, совместимое с системой 106 лечения ткани.

[0021] Термин «участок ткани», используемый в данном описании, относится к ране или дефекту ткани любого вида или внутри нее, включая костную ткань, жировую ткань, мышечную ткань, нервную ткань, кожу, сосудистую ткань, соединительную ткань, хрящи, сухожилия, связки, а также другие ткани, не перечисленные в данных примерах. Термин «участок ткани» относится также к области любой ткани, которая не обязательно является пораненной или поврежденной, а может быть областью, куда требуется добавить дополнительную ткань или стимулировать рост ткани. Например, лечение ткани с применением отрицательного давления может использоваться в определенных областях ткани для обеспечения роста дополнительной ткани, которая снята с одного места и пересажена на другое место.

[0022] Термин «клиницист», который используется в данном описании, означает любого медицинского специалиста, пользователя, члена семьи пациента или пациента, который взаимодействует с системой подвода отрицательного давления.

[0023] Маркер 108 эталонного цвета - это элемент, используемый системой 106 лечения ткани для нормализации цвета изображения участка 104 ткани. Маркер 108 эталонного цвета фактически может быть любого цвета, но этот цвет должен быть установлен в системе 106 лечения ткани для использования при нормализации цвета участка ткани. Например, маркер 108 эталонного цвета может иметь белый, черный, серый цвет, плашечный цвет системы подбора цвета Pantone, а также может быть двухцветным, четырехцветным или иметь любую другую комбинацию цветов. Термин «цвет» используется в данном описании для обозначения любого цвета или оттенка по любой шкале (например, черно-белая шкала). Кроме того, маркер 108 эталонного цвета может быть выполнен из бумаги, пластмассы или любого другого материала. В одном из вариантов осуществления маркером 108 эталонного цвета служит стерилизованный материал для предотвращения инфицирования участка 104 ткани. Маркер 108 эталонного цвета может также включать клейкую основу на одной стороне, чтобы клиницист мог приклеивать маркер 108 эталонного цвета к пациенту 102 или объекту рядом с участком 104 ткани в пределах угла обзора устройства 110 захвата изображения. В другом варианте клиницист может использовать ленту или другой временный крепежный материал для фиксирования маркера 108 эталонного цвета рядом с участком 104 ткани.

[0024] С целью нормализации цвета изображения участка 104 ткани система 106 лечения ткани импортирует или другим способом принимает изображение участка 104 ткани и маркера 108 эталонного цвета, полученное устройством 110 захвата изображения. Электронный дисплей 114 используется для отображения изображения 114 участка 104' ткани и маркера 108' эталонного цвета. В одном варианте осуществления электронный дисплей 114 оснащен сенсорным экраном, который реагирует на ввод электронным пером (не показано) или пальцем, что позволяет клиницисту работать с изображениями и элементами управления, отображаемыми на электронном дисплее 114.

[0025] На электронном дисплее 114 располагаются программируемые кнопки 118а-118n или другие графические элементы управления, которые позволяют клиницисту устанавливать режим, редактировать изображение или производить другие операции, предусмотренные разработчиком и выполняемые системой 106 лечения ткани. Например, программируемая кнопка 118а позволяет пользователю нормализовать цвет изображения 116 посредством коррекции цвета маркера 108' эталонного цвета до получения заданного цвета. Другая программируемая кнопка 118b переводит систему 106 лечения ткани в режим черчения, который позволяет клиницисту чертить периметр раны или другого участка ткани, тем самым устанавливая границы участка ткани. Еще одна программируемая кнопка 118с переводит систему 106 лечения ткани в режим черчения по типам ткани, где клиницист может устанавливать границы или другим способом идентифицировать различные типы тканей (например, язвенная ткань) на участке 104 ткани посредством черчения контура или помещения значков по периметру различных типов тканей. Еще одна программируемая кнопка 118n может обеспечивать увеличение или уменьшение масштаба изображения. Еще одна программируемая кнопка может обеспечивать сохранение изображения в базе данных изображений в системе 106 лечения ткани. Необходимо отметить, что в системе 106 лечения ткани может быть обеспечена любая функция, позволяющая клиницисту собирать данные, выполнять управление, редактировать, регистрировать и определять виды тканей и т.д.

[0026] На фиг.1В изображены участок 104 ткани пациента 102 и маркер 108 эталонного цвета, используемый для нормализации цвета изображения этого участка ткани. Маркер 108 эталонного цвета на чертеже имеет белый цвет. Несмотря на это, маркер 108 эталонного цвета может быть любого цвета, как упоминается выше. На чертеже показано, что участок 104 ткани имеет множество типов ткани. Например, края раны или кожа 120 около раны имеют розовый/белый цвет и ограничивают участок 104 раны, грануляционная ткань 122 имеет красный/насыщенный розовый цвет, выглядит влажной и имеет бугристую поверхность, некротическая ткань 124 имеет черный/коричневый цвет и является твердой, а отторгаемая ткань 126 имеет желтый/белый цвет и является рыхлой. Необходимо отметить, что ткани другого типа, которые могут образоваться в процессе заживания раны или ткани, можно распознавать по цвету или структуре. Посредством включения маркера 108 эталонного цвета в изображение участка 104 ткани и регулировки цвета изображения маркера 108 эталонного цвета обеспечивается нормализация цвета изображения участка ткани

[0027] Систему 106 лечения ткани конфигурируют для выполнения регулировки цвета всего изображения на базе по меньшей мере части введенного изображения маркера 108 эталонного цвета. Маркер 108 эталонного цвета имеет заданный или заранее установленный цвет, и регулировка изображения включает изменение изображения маркера 108 эталонного цвета до тех пор, пока это изображение не будет соответствовать установленному цвету в достаточной степени. Соответствие установленному цвету достигается тем, что каждый цветовой компонент находится в пределах 1% от установленного процентного содержания для соответствующих цветовых компонентов, например красный 18%+/-1%, зеленый 27%+/-1% и синий 40%+/-1% при использовании системы цветов RGB. В другом варианте соответствие установленному цвету достигается тем, что итоговый цвет, сформированный цветовыми компонентами, находится в пределах 3% от установленного цвета (например, плашечный цвет, такой как синий PMS-300, при использовании системы подбора цвета Pantone). Систему 106 лечения ткани калибруют так, чтобы после достижения соответствия между цветом изображения маркера 108 эталонного цвета и установленным цветом (например, чистый белый цвет) обеспечивалась нормализация цвета изображения участка 104 ткани. Регулировку цвета можно производить множеством способов, которые известны в данной области. В соответствии с принципами настоящего изобретения регулировка цвета может включать изменение яркости, контраста, тона, насыщенности, цветового баланса, уровня цвета или любую другую регулировку, которая меняет изображение маркера 108 эталонного цвета. Например, если маркер 108 эталонного цвета имеет белый цвет, то достигается баланс белого цвета, что представляет собой процесс удаления цветов для того, чтобы объект, такой как маркер 108 эталонного цвета, который фактически является белым, выглядел действительно белым на изображении. Если, например, для освещения раны используются лампы накаливания, маркер 108 эталонного цвета, имеющий белый цвет, рассеивает свет лампы накаливания, и затем цвет, вызванный лампой накаливания, удаляется из изображения маркера 108 эталонного цвета до тех пор, пока маркер 108 эталонного цвета не станет белым в пределах заданного допуска. Способ регулировки цвета маркера 108 эталонного цвета затем применяется к изображению участка ткани, в результате чего происходит нормализация цвета изображения участка ткани. Посредством нормализации цвета участка ткани устраняются условия освещения, которые могут меняться с течением времени, при смене помещения, при смене здания и т.д.

[0028] На фиг.2 представлен вариант системы 200 обработки данных, используемой для формирования изображений, определения участка ткани и нормализации цвета. Система 200 обработки данных включает устройство 202 обработки данных, которое выполняет программу 204. Устройство 202 обработки данных конфигурируют с использованием одного или более процессоров одного или различного типа. Например, устройство 202 обработки данных может включать универсальное вычислительное устройство и устройство цифровой обработки сигналов, сконфигурированное для выполнения обработки изображения с целью регулировки цвета в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0029] Устройство 202 обработки данных также осуществляет связь с (1) запоминающим устройством 206 для хранения данных и программного кода, (2) устройством 208 ввода/вывода (I/O) для взаимодействия с другими устройствами и системами, такими как цифровая камера, посредством беспроводного или проводного соединения, или через переносное запоминающее устройство (не показано), (3) устройством 210 памяти, которое может включать одно или более хранилищ данных 212а -212n (в совокупности 212), таких как база данных, включающая один или более файлов, и (4) электронным дисплеем 214, который может быть оснащен сенсорным экраном. Программу 204 конфигурируют для взаимодействия с каждым из устройств (например, электронным дисплеем 214) для получения набора изображений участка ткани, например, а также для регулировки цвета изображения участка ткани посредством коррекции цвета изображения маркера эталонного цвета.

[0030] На фиг.3 представлены программные модули 300 программы 204, показанной на фиг.2 и исполняемой устройством 202 обработки данных, причем эти программные модули обеспечивают функции определения границ раны и регулировки цвета в соответствии с принципами настоящего изобретения. Программные модули 300 приводятся в качестве примера и могут включать дополнительные и/или другие программные модули, которые обеспечивают аналогичные или подобные функции.

[0031] Модуль 302 задания участка ткани - программный модуль, сконфигурированный так, чтобы обеспечивать клиницисту возможность отображать изображение участка ткани и либо очерчивать его контур, либо указывать последовательное положение точек по периметру изображения участка ткани посредством дисплея с сенсорным экраном или манипулятора (например, компьютерной мыши) и определять контур периметра между последовательными точками. Площадь внутри очерченного или полученного контура ограничивает участок ткани, который в одном из вариантов осуществления может быть раной.

[0032] Модуль 304 задания областей участка ткани - программный модуль, сконфигурированный так, чтобы обеспечивать клиницисту возможность задавать одну или более подобластей в пределах участка ткани, установленного модулем задания участка ткани. Для указания подобластей клиницист может чертить периметр или периметры этих подобластей на электронном дисплее, или другим способом определять периметр подобластей. Эти области участка ткани или подобласти могут иметь одинаковый или разный тип ткани, который указывает на различные стадии заживания ткани. Например, области участка ткани могут включать омертвевшую или отторгающуюся ткань. В другом варианте осуществления модуль 304 задания областей участка ткани можно сконфигурировать для автоматического или полуавтоматического распознавания типа ткани на одинаковой или близкой стадии заживания посредством поиска ткани по цвету в диапазоне цветов или длин волн, который соответствует конкретной стадии заживания ткани. Например, клиницист может указать цвет ткани на изображении участка ткани, и модуль 304 распознает все ткани участка ткани, которые находятся в пределах диапазона процентного содержания цветов, посредством использования отдельных цветов (например, параметры красного, зеленого и синего цветов имеют общий процентный допуск в заданном диапазоне, например 2 процента), яркости или другого параметра изображения, который определяет ткань, находящуюся на одинаковой стадии заживания. Вокруг этих областей ткани, обнаруженных модулем 304 и предположительно находящихся на одинаковой стадии заживания, создается контур.

[0033] Модуль 306 нормализации цвета участка ткани - программный модуль, сконфигурированный для нормализации цвета изображения участка ткани на базе регулировки цвета по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета, обеспечивающей соответствие заданному цвету, как описывается выше.

[0034] Модуль 308 формирования контура - программный модуль, сконфигурированный для создания контура участка ткани или области ткани в пределах этого участка ткани на базе выбранных клиницистом позиций, которые задают участок ткани или область ткани. Модуль 308 формирования контура может также использоваться, если клиницист провел контур, но не полностью, и дополнительно для задания точек или сглаживания контура.

[0035] Модуль 310 идентификации областей участка ткани - программный модуль, сконфигурированный для создания изогнутых линий (т.е. линий, имеющих прямые и криволинейные участки) с целью выделения областей участка ткани или указания этих областей другим способом. Дополнительно модуль 310 идентификации областей участка ткани может использоваться для создания графического изображения, такого как цветной фон, который является непрозрачным или полупрозрачным, чтобы показать клиницисту площадь какой-либо области участка ткани. В одном из вариантов осуществления различные цвета, узоры или другое графическое изображение могут использоваться для идентификации различных типов ткани (например, отмирающая ткань выделяется коричневым или черным графическим изображением, а грануляционная ткань - красным графическим изображением).

[0036] Модуль 312 вычисления площади областей участка ткани - программный модуль, сконфигурированный для вычисления площади одной или более областей участка ткани, имеющих одинаковый или разный тип ткани. Посредством определения площади областей участка ткани клиницист может контролировать заживание или эффективность лечения участка ткани с течением времени. В одном из вариантов осуществления программа может обеспечивать возможность ввода глубины участка ткани, и модуль 312 может вычислять значение объема для этого участка ткани. Площадь и/или объем участка ткани отображаются на электронном дисплее, опционально внутри области участка ткани или рядом с изображением участка ткани и областей участка ткани.

[0037] Модуль 314 управления базой данных изображений участка ткани - программный модуль, сконфигурированный для хранения изображений участка ткани в одной или более базе данных. Модуль 314 можно сконфигурировать для хранения изображений по пациентам, по дате, по типу участка ткани (например, рана), по названию лечебной процедуры, по клиницистам или по любому другому идентификатору. Модуль 314 может хранить каждое введенное изображение отдельно от контуров, графических изображений, которые находятся над или под изображением участка ткани, вычисленной площади или объема участка ткани, информации о дате и времени или любой другой информации, отличной от изображения, с тем, чтобы клиницист мог восстановить первоначальные изображения участка ткани, не содержащие другой информации, а информация может храниться с привязкой к изображениям участка ткани таким образом, чтобы эта информация могла быть извлечена совместно с изображением или отдельно. В одном из вариантов осуществления информация, связанная с изображениями участка ткани, может храниться в таблице или другом формате, позволяющем клиницисту производить поиск, сортировку, классификацию или любую другую функцию базы данных. Также модуль 314 может хранить необработанные и нормализованные по цвету изображения участка ткани.

[0038] На фиг.4 представлен процесс 400 выполнения функции регулировки цвета с целью нормализации цвета изображения участка ткани. Процесс 400 начинается на шаге 402, и на шаге 404 вводится изображение, включающее участок ткани и маркер эталонного цвета. Маркер эталонного цвета может иметь любой цвет, например белый, и используется для нормализации цвета изображения участка ткани с целью устранения воздействия условий освещения при получении изображения этого участка ткани. На шаге 406 один или более параметров изображения регулируются на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета для обеспечения точной цветопередачи изображения. Такая регулировка может включать любое изменение цвета с целью добиться того, чтобы изображение маркера эталонного цвета находилось в пределах диапазона или допуска на заданный цвет (например, чистый белый цвет (т.е. значения желтого, голубого, пурпурного и черного цветов составляют 0%)+/- 1% компонента любого цвета). В соответствии с принципами настоящего изобретения можно использовать другую величину процентного содержания цвета. При помощи регулировки изображения (или части изображения) участка ткани обеспечивается точная цветопередача для устранения условий освещения кабинета, где было получено это изображение. На шаге 408 нормализованное по цвету изображение участка ткани предоставляется клиницисту. Процесс заканчивается шагом 410. В одном из вариантов осуществления клиницист может использовать нормализованное изображение участка ткани для установления границ участка ткани посредством черчения контура по периметру участка ткани. В другом варианте осуществления программный модуль, который определяет границу между различными цветами или структурами участка ткани, может определить периметр участка ткани. Регулировка цвета может выполняться с использованием одного или более способов коррекции изображения, включая баланс белого цвета, регулировку тона, яркости или любую другую функцию настройки изображения, применяемую в данной области.

[0039] На фиг.5 представлен процесс 500 анализа заживания ткани. Процесс 500 начинается на шаге 502. На шаге 504 вводится изображение, включающее участок ткани. На шаге 506 клиницист имеет возможность указать несколько областей изображения участка ткани, где по меньшей мере две области изображения, определяющие тип ткани, отображают различные стадии заживания ткани. На шаге 508 вычисляется площадь каждой из областей изображения, определяющих тип ткани на различных стадиях заживания ткани. Вычисленные площади отображаются на дисплее на шаге 510. Процесс заканчивается шагом 512. Маркер эталонного цвета используется для обеспечения точной цветопередачи изображения участка ткани.

[0040] Несмотря на то что принципы настоящего изобретения описываются с помощью представленных выше вариантов осуществления, настоящее описание предназначено только для пояснения и не ограничивает настоящее изобретение. Специалисты в данной области могут разработать модификации настоящего изобретения, адаптированные для конкретных пациентов и условий заживления ран.

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к системам и способам для определения типа ткани раны по изображению участка ткани раны. Система включает устройство получения изображения; маркер эталонного цвета, имеющий заранее заданный цвет; устройство обработки данных, имеющее связь с устройством получения изображения. Устройство обработки данных сконфигурировано так, что обеспечивается прием данных изображения от устройства получения изображения, регулировка одного параметра изображения на базе части изображения маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения; сравнение цветов нормализованного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов и идентификация ткани раны, находящейся на одинаковой стадии заживания, на участке ткани раны на основании сравнения цветов. При этом данные изображения включают изображение участка ткани раны и маркера эталонного цвета. При помощи этой системы получают изображение участка ткани раны и маркера, регулируют параметр изображения по части изображения маркера, предоставляют клиницисту нормализованное по цвету изображение, сравнивают цвета этого изображения с диапазоном цветов и идентифицируют ткань раны. Для определения площадей типов ткани раны по изображению получают изображение, включающее участок ткани раны; предоставляют клиницисту возможности задать множество областей изображения участка ткани раны, определяют, что две различные области изображения содержат ткань раны на различных стадиях заживания ткани раны, вычисляют площади каждой из двух областей ткани раны и отображают вычисленные значения площади. Причем упомянутые различные области имеют цвет ткани в пределах различных диапазонов цветов. Использование группы изобретений позволит повысить точность определения типа ткани раны, области раны. 3 н. и 24 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Система для определения типа ткани раны по изображению участка ткани раны, включающая:
устройство получения изображения;
маркер эталонного цвета, имеющий заранее заданный цвет;
устройство обработки данных, имеющее связь с указанным устройством получения изображения и сконфигурированное так, чтобы обеспечивать:
прием данных изображения от указанного устройства получения изображения, причем данные изображения включают изображение участка ткани раны и указанного маркера эталонного цвета;
регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения указанного маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения;
сравнение цветов нормализованного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов; и
идентификацию ткани раны, находящейся на одинаковой стадии заживания, на участке ткани раны на основании сравнения цветов.

2. Система по п.1, в которой указанное устройство обработки данных при регулировке по меньшей мере одного параметра изображения изменяет цвет по меньшей мере части изображения указанного маркера эталонного цвета так, чтобы обеспечить, по существу, полное соответствие заданному цвету, причем указанное устройство обработки данных также конфигурировано для изменения цвета изображения участка ткани раны аналогично изменению цвета изображения маркера эталонного цвета.

3. Система по п.2, в которой указанная система обработки данных конфигурирована так, чтобы:
клиницист имел возможность идентифицировать по меньшей мере одну область участка ткани раны, которая отображает конкретную стадию заживания ткани раны.

4. Система по п.3, в которой упомянутая область ткани раны определяет некротическую ткань, грануляционную ткань или отторгаемую ткань.

5. Система по п.3, в которой указанное устройство обработки данных также конфигурировано для вычисления площади по меньшей мере одной области участка ткани раны.

6. Система по п.5, также включающая электронный дисплей, причем указанное устройство обработки данных также конфигурировано для отображения на указанном электронном дисплее участка ткани раны и идентификации области участка ткани раны, находящейся на стадии заживания.

7. Система по п.2, в которой указанное устройство обработки также конфигурировано так, чтобы обеспечивать:
сравнение цветов отрегулированного цветного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов, определяющих тип ткани раны на стадии заживания ткани раны; и
определение площади ткани раны на стадии заживания ткани раны.

8. Система по п.7, в которой указанное устройство обработки данных также конфигурировано для повторения сравнения цветов и определения площади для множества стадий заживания ткани раны.

9. Система по п.1, в которой указанный маркер эталонного цвета является карточкой.

10. Система по п.1, в которой указанный маркер эталонного цвета имеет белый цвет.

11. Система по п.10, в которой по меньшей мере один параметр изображения включает баланс белого.

12. Система по п.7, в которой устройство обработки также конфигурировано так, чтобы обеспечивать:
сравнение цветов отрегулированного цветного изображения участка ткани раны со вторым диапазоном цветов, определяющих тип ткани раны на второй стадии заживания ткани раны; и
определение площади ткани раны, находящейся на второй стадии заживания ткани раны.

13. Способ определения типа ткани раны по изображению участка ткани раны, включающий:
получение изображения, включающего участок ткани раны и маркер эталонного цвета;
регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения; и
предоставление клиницисту нормализованного по цвету изображения;
сравнение цветов нормализованного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов; и
идентификацию ткани раны, находящейся на одинаковой стадии заживания, на участке ткани раны на основании сравнения цветов.

14. Способ по п.13, в котором регулировка включает изменение цвета по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета для достижения, по существу, полного соответствия заданному цвету и после этого изменение цвета изображения участка ткани раны аналогично изменению цвета изображения маркера эталонного цвета.

15. Способ по п.14, также включающий предоставление клиницисту возможности идентифицировать по меньшей мере одну область участка ткани раны, которая находится на конкретной стадии заживания ткани.

16. Способ по п.15, в котором возможность клинициста идентифицировать по меньшей мере одну область участка ткани раны включает возможность клинициста идентифицировать, что по меньшей мере одна область участка ткани раны является некротической тканью, грануляционной тканью или отторгающейся тканью.

17. Способ по п.14, также включающий вычисление площади упомянутой по меньшей мере одной области участка ткани раны.

18. Способ по п.17, также включающий отображение участка ткани раны и идентификацию упомянутой по меньшей мере одной области участка ткани раны, находящейся на конкретной стадии заживания ткани раны, на отображаемом участке ткани раны.

19. Способ по п.14, также включающий:
сравнение цветов отрегулированного цветного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов, определяющих тип ткани раны на конкретной стадии заживания ткани раны; и
вычисление площади ткани раны на конкретной стадии заживания ткани раны.

20. Способ по п.19, также включающий повторение сравнения цветов и определения площади для множества стадий заживания ткани раны.

21. Способ по п.13, в котором получение изображения, включающего маркер эталонного цвета, включает получение изображения маркера эталонного цвета, имеющего белый цвет.

22. Способ определения площадей типов ткани раны по изображению участка ткани раны, включающий:
получение изображения, включающего участок ткани раны;
предоставление клиницисту возможности задать множество областей изображения участка ткани раны,
определение того, что по меньшей мере две различные области изображения содержат ткань раны на различных стадиях заживания ткани раны, на основании того, что упомянутые различные области имеют цвет ткани в пределах различных диапазонов цветов;
вычисление площади каждой из упомянутых по меньшей мере двух областей ткани раны, для которых было определено, что они находятся на различных стадиях заживания ткани; и
отображение вычисленных значений площади.

23. Способ по п.22, в котором получение изображения также включает получение изображения маркера эталонного цвета, причем способ также включает:
регулировку изображения маркера эталонного цвета для достижения заранее заданного цвета; и
регулировку изображения участка ткани раны аналогично регулировке изображения маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения участка ткани раны.

24. Способ по п.23, в котором регулировка изображения участка ткани раны включает нормализацию цвета изображения участка ткани раны.

25. Способ по п.22, также включающий отображение значков на изображении участка ткани раны для указания по меньшей мере двух областей ткани раны, определяющих ткань раны на различных стадиях заживания ткани.

26. Способ по п.22, также включающий:
автоматическую идентификацию других областей изображения участка ткани раны, которые имеют цвет, по существу, полностью соответствующий цвету области, определяющей тип ткани раны на конкретной стадии заживания раны; и
вычисление площади каждой области, определяющей тип ткани раны на одинаковой стадии заживания.

27. Способ по п.19, включающий:
сравнение цветов отрегулированного цветного изображения участка ткани раны со вторым диапазоном цветов, определяющих ткань раны на второй стадии заживания ткани раны, и
вычисление площади ткани раны, находящейся на второй стадии заживания ткани раны.