УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ РАБОТЕ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2025 года по МПК G01N21/67 G01N21/68 A61B18/14 A61B5/1455 A61B90/00 

Изобретение относится к устройству для анализа биологической ткани, в частности встраиваемому в электрохирургическую установку, а также к способу анализа биологической ткани во время электрохирургического вмешательства.

Известны решения, предусматривающие воздействие на биологическую ткань посредством электрических искровых разрядов или электрически генерируемой плазмы и анализ возникающего при этом света, позволяющий судить о подвергаемой воздействию ткани. В этой связи в публикации WO 2011/055369 A2 раскрыт катетер для плазменной абляции, содержащий светоприемное устройство, выполненное в виде оптического волокна и расположенное вблизи абляционного электрода. Поступающий в оптическое волокно свет направляется в аналитическое устройство, например спектрометр, и подвергается спектральному анализу. Для определения того, воздействует ли электрический искровой разряд на отложения, так называемые бляшки, или на живые клетки, например кровь, в получаемом спектре наблюдают, в частности, линию фосфора (254 нм).

Определение вида подвергаемой воздействию ткани или иных ее свойств, таких, например, как доброкачественность или злокачественность ткани, известно также из публикации EP 2659846 B1. Согласно этой публикации для распознавания ткани свет от воздействующего на биологическую ткань искрового разряда исследуют в отношении его спектрального состава. В этом случае также вблизи искрового разряда нужно принимать исходящий от искрового разряда свет.

Известно, что при проведении вмешательств на живой ткани посредством искрового разряда на входных окнах для света могут образовываться отложения, оказывающие отрицательное влияние на анализ ткани. Для устранения этого недостатка в публикации EP 2815713 B1 предлагается выполнение входного окна для света с использованием неподвижного или движущегося жидкостного тела. Это должно противодействовать тенденции к отложению на входном окне для света сажи или других загрязнений. Однако жидкостные тела не имеют геометрически определенной формы и не могут использоваться, в частности, в приложениях с применением плазмы, для которого характерно высокое выделение теплоты.

Эти и другие факторы влияния при оптическом определении свойств ткани на основании света, исходящего от искровых разрядов или плазмы, создают некоторую неопределенность, зависящую от конкретной ситуации.

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить решение по определению достоверности распознавания ткани.

Эта задача решается в устройстве по пункту 1 и в способе по пункту 14 формулы изобретения:

Предлагаемое в изобретении устройство для анализа биологической ткани служит для распознавания ткани. Для распознавания ткани оценивают спектральный состав света, возникающего в результате воздействия искрового разряда на биологическую ткань. Для этого устройство для анализа ткани содержит светоприемное устройство для приема света, создаваемого воздействием электрического искрового разряда или плазмы на биологическую ткань. Светоприемное устройство может представлять собой, например, торцевую поверхность оптического волокна, расположенный на ней объектив или иное аналогичное устройство. В частности, светоприемное устройство предпочтительно расположено вблизи электрода соответствующего хирургического инструмента, а значит вблизи создаваемого искрового разряда или плазмы. Поэтому светоприемное устройство может быть в той или иной степени подвержено загрязнению или деградации. Такое загрязнение может быть результатом отложения сажи, частиц ткани, пыли, кристаллов солей или иных аналогичных веществ. Захваченный светоприемным устройством свет подается в спектрометрическое устройство, которое определяет интенсивность света по меньшей мере при одной длине волны, предпочтительно – при нескольких длинах волн света, и выдает в устройство анализа данных сигналы, характеризующие интенсивность света. На основании сигналов, характеризующих интенсивность света, устройство анализа данных получает данные, характеризующие по меньшей мере одно свойство ткани. Под свойством ткани понимается любой характеризующий ткань признак, такой, например, как вид ткани (кость, кровь, соединительная ткань, мышцы, нервы, органная ткань и т.д. или же различные опухолевые ткани). Определяемым свойством ткани также может свойство того или иного типа ткани, например, может требоваться определение того, идет ли речь о здоровой или воспаленной ткани, опухолевой ткани, инфицированной ткани, отмершей ткани и т.п.

В состав устройства для анализа ткани входит соотносящее устройство, предназначенное для соотнесения с данными, получаемыми устройством анализа данных, значения их достоверности. Соотносящее устройство выполнено таким образом, чтобы определять значение достоверности по загрязнению светоприемного устройства. Регистрация загрязнения осуществляется опосредованно, путем оценки спектра, сгенерированного спектрометрическим устройством. Спектр может происходить от источника света известного спектрального состава или же от света, излучаемого воздействующим на ткань искровым разрядом. Если свет происходит от источника света известного спектрального состава, оценка спектра является особенно простой. Тогда по определенному спектрометрическим устройством спектру можно непосредственно делать вывод о виде и мощности (толщине) загрязнения и тем самым можно классифицировать загрязнение. Разным классам загрязнений могут соответствовать разные характеристики (кривые) пропускания, которые, как характеристики пропускания светофильтров, оказывают влияние на свет, выдаваемый источником света и принимаемый светоприемным устройством. С разными характеристиками пропускания могут быть соотнесены значения достоверности для разных свойств ткани, например разных типов тканей. Например, одни типы тканей относительно надежно распознаются и при сильном загрязнении, а другие типы тканей не распознаются уже при небольшом загрязнении.

Однако при таком подходе к регистрации загрязнений нужно время от времени использовать испытательное устройство для подачи в светоприемное устройство света с известным спектральным составом. В состав испытательного устройства может входить источник света, расположенный так, чтобы излучаемый им свет захватывался светоприемным устройством. Таким источником света может быть, например, источник света, светящий постоянно при отсутствии на электроде соответствующего инструмента искрового разряда. При появлении искрового разряда источник света может выключаться (переставать светить).

В качестве альтернативы, испытательное устройство может использовать в качестве источника света осветитель операционного поля. Этот вариант актуален, в частности, если осветитель операционного поля излучает свет в диапазоне длин волн, релевантном для распознавания ткани. Кроме того, целесообразно, чтобы яркость осветителя операционного поля была достаточно постоянной. Испытание может выполняться именно тогда, когда инструмент не включен, в частности всегда, когда инструмент не включен.

В другом варианте осуществления изобретения обходятся без такого источника света, т.е. осветитель операционного поля не используют для проведения испытания. Вместо этого в спектрометрическое устройство направляют свет, исходящий от искрового разряда и принимаемый светоприемным устройством, которое определяет соответствующий спектр. В этом случае соотносящее устройство может быть связано с массивом данных, содержащим несколько моделей характеристик пропускания, характерных для разных загрязнений. Модели характеристик пропускания, в свою очередь, представляют собой характеристики пропускания светофильтров, которые могут различаться качественной формой соответствующих кривых и своими показателями подавления излучения, зависящими от длин волн. Соотносящее устройство в этом случае выполнено с возможностью идентификации модели спектрального пропускания, подходящей к зарегистрированному спектру.

В обоих вариантах осуществления изобретения с моделью характеристики пропускания соотнесен набор данных, который разным свойствам ткани присваивает разные значения достоверности. Эти данные используют для дальнейшего анализа спектра. Если производитель или пользователь установил значение достоверности, составляющее, например, по меньшей мере 98%, а действующая в данном случае модель спектрального пропускания показывает достоверность, превышающую этот предел, лишь для некоторых свойств ткани, в принципе поддающихся определению, соотносящее устройство может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивать индикацию только тех типов тканей, для которых имеется достаточная достоверность. В качестве альтернативы, для любого зарегистрированного свойства ткани могут отображаться соответствующие значения достоверности. Во избежание ошибочных воздействий может быть предусмотрена оптическая или акустическая сигнализация о низких достоверностях.

Объектом изобретения является также способ анализа биологической ткани во время электрохирургического вмешательства, характеризующийся тем, что:

- посредством светоприемного устройства принимают свет, возникающий в результате воздействия электрического искрового разряда или плазмы на ткань,

- определяют интенсивности принятого света при разных длинах волн света,

- посредством устройства анализа данных по интенсивностям света получают данные, характеризующие по меньшей мере одно свойство ткани,

- устанавливают загрязнение светоприемного устройства,

- на основании установленного загрязнения с данными, полученными устройством анализа данных, соотносят значение их достоверности,

- отображают свойство ткани и соответствующее ему значение достоверности, или отображают свойство ткани только тогда, когда соответствующее ему значение достоверности превышает пороговое значение.

При осуществлении этого способа испытания для установления загрязнения светоприемного устройства могут выполнять через отрезки времени, заданные в зависимости от подлежащего определению свойства ткани.

Другие подробности предпочтительных вариантов осуществления изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также рассматриваются в нижеследующем описании, поясняемом чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 – блочная схема устройства для анализа ткани,

на фиг. 2 – фрагмент устройства для анализа ткани, поясняющий принцип его работы,

на фиг. 3 – модели характеристик пропускания для разных загрязнений светоприемного устройства,

на фиг. 4 – пространственное представление значения достоверности в зависимости от типа и величины (степени) загрязнения,

на фиг. 5 – поведение разных кривых достоверности при увеличении загрязнения для разных свойств ткани,

на фиг. 6 – блочная схема устройства для анализа ткани с испытательным устройством.

На фиг. 1 представлено устройство 10 для анализа ткани, выполненное с возможностью распознавания определенных свойств G ткани при помощи света, происходящего от воздействующего на биологическую ткань 11 искрового разряда 12. Искровой разряд 12 может создаваться электродом 13 хирургического инструмента 14, снабжаемого электрической энергией от аппарата 15. Например, электрод 13 при этом питается высокочастотным током, проходящим через ткань 11 и соответствующий противоэлектрод. Инструмент 14 является, например, монополярным инструментом, который для замыкания цепи требует применения устанавливаемого на пациента нейтрального электрода, на фиг. 1 не показанного. Вместе с тем, устройство 10 для анализа ткани также может взаимодействовать с биполярным инструментом, имеющим два или более электрода, между которыми горит искровой разряд. При соприкосновении искрового разряда 12 или создаваемой им струи плазмы с тканью 11 возникает свечение, по спектру которого можно судить о виде и состоянии, т.е. о свойствах ткани 11.

Для определения таких свойств G ткани служит устройство 10 для анализа ткани, которое может быть частью инструмента 14 или же может быть выполнено как отдельное изделие. Устройство 10 для анализа ткани выполнено с возможностью определения и индикации интересующего свойства ткани, например того, о каком виде ткани, находящейся в соприкосновении с искровым разрядом, идет речь (в частности того, идет ли речь о соединительной или органной ткани).

В состав устройства 10 для анализа ткани входит светоприемное устройство 16, выполненное, например, в виде световода 17, дистальный конец 18 которого образует светоприемное окно и расположен вблизи электрода 13 и/или искрового разряда 12. Светоприемное окно также может быть образовано линзой, объективом или иным аналогичным элементом.

Светоприемное устройство 16 подключено к спектрометрическому устройству 20 и направляет в него принятый свет, исходящий от искрового разряда 12. Спектрометрическое устройство 20 выполнено с возможностью определения спектра света. Этот спектр характеризуется интенсивностями света при разных длинах волн света. При этом в качестве спектрометрического устройства 20 может использоваться любой вид спектрометра, способный выдавать по линии 21 сигналы, характеризующиеся разными интенсивностями света при разных длинах волн света.

Линия 21 связывает спектрометрическое устройство 20 с устройством 22 анализа данных, выполненное с возможностью определения по измеряемым спектрометрическим устройством 20 спектрам (т.е. по выдаваемым им сигналам) свойств G ткани. Подлежащими определению свойствами G ткани могут быть тип ткани или же специфические признаки определенного типа ткани. Например, тот или иной тип ткани (мышечную ткань, костную ткань, жировую ткань, кровь и т.д.) можно исследовать в отношении определенных признаков (содержание железа, содержание фосфора или других более сложных признаков). Для этого устройство анализа данных может обучаться, например, на множестве образцов разных тканей и может содержать соответствующие обучающие алгоритмы или другие обучающие структуры. Кроме того, устройство 22 анализа данных для этого может использовать явно указанные вычислительные алгоритмы или иные алгоритмы обработки данных. Устройство 22 анализа данных генерирует данные D, характеризующие свойства ткани. Эти данные D могут быть пригодны, например, для идентификации типа ткани, для проведения различия между злокачественной и доброкачественной тканью или в иных аналогичных целях.

Кроме того, устройство 10 для анализа ткани содержит соотносящее устройство 23, выполненное с возможностью соотнесения с данными D значений R достоверности. Как данные D, так и значения R достоверности могут направляться по линии 24 в индикаторное устройство 25. Значение достоверности определяют по результатам измерения в проходящем свете, и оно действует для всех поступающих данных D до проведения следующего измерения в проходящем свете. Таким образом, результатам измерения в известной степени уже заранее присваивается достоверность, а при необходимости и приведенная достоверность, классификации ткани.

Устройство 22 анализа данных, связанное с ним соотносящее устройство 23 и их совместная работа подробнее поясняются на фиг. 2. Соотносящее устройство 23 служит, в частности, для определения того, насколько достоверно (надежно) может быть определено то или иное свойство G ткани. Как правило, с увеличением загрязнения светоприемного устройства 17 достоверность уменьшается. Однако это правило не действует одинаково для всех подлежащих определению свойств G ткани. Если, например, жировую ткань можно хорошо отличить от костной ткани даже при значительном загрязнении светоприемного устройства, или его входного окна, то проведение более тонких различий, например между тканями подобных типов, или проведение различия между доброкачественной и злокачественной тканью может быть ненадежным уже при небольших степенях загрязнения.

Загрязнение входного окна изменяет его свойства в отношении светопропускания. Покрывающие входное окно загрязнения действуют подобно светофильтру и таким образом искажают спектр. В этой связи в соотносящем устройстве могут быть заложены разнообразные модели 26 характеристик пропускания, характерные для разных загрязнений V (V1, V2…Vn). Если, например, нулевому загрязнению V1, т.е. отсутствию загрязнения, соответствует всечастотная характеристика пропускания, то характеристики пропускания V2…Vn являются низкочастотными (с преимущественным пропусканием света в области нижних частот) или полосовыми (с преимущественным пропусканием света в полосе частот) либо соответствуют характеристикам пропускания светофильтров, представленным кривыми с несколькими минимумами, максимумами и/или точками перегиба. В этом отношении приведенные на фиг. 3 кривые иллюстрируют типичное изменение характеристик пропускания при увеличении степени загрязнения от 1 до 9. Эти кривые описывают изменение интенсивности I проходящего света по его длине волны λ.

Модели 26 характеристик пропускания при разных загрязнениях V1…Vn дают разные значения R достоверности результата распознавания свойств G ткани. Это иллюстрируется на фиг. 5 для разных типов тканей от A до F. На этой фигуре, как и на фиг. 3, загрязнения пронумерованы по степени от 1 до 8, что соответствует увеличению степени загрязнения. При степени загрязнения 1 почти для всех типов тканей, кроме типов C и E, достоверность составляет почти 100%. С увеличением степени загрязнения (2, 3, 4 и т.д.) достоверность уменьшается в зависимости от типа ткани, причем для разных типов тканей такое уменьшение достоверности имеет разную интенсивность. Это касается как типов тканей от A до F, так и других свойств G или особенностей тканей. При определенной степени загрязнения, например при степени загрязнения, равной 3, некоторые свойства G ткани, например свойство "тип B", определяются еще надежно, свойство "тип D" – более или менее надежно, а другие типы или свойства уже надежно не определяются. Эта информация, а именно то, какое свойство G ткани с какой надежностью может быть определено, относится к каждой модели 26 спектрального пропускания от V1 до Vn.

Устройство 22 анализа данных сначала определяет искомое свойство G ткани, например тип ткани. Затем соотносящее устройство 23 присваивает этому свойству соответствующее значение R достоверности на основании применимой в этом случае модели 26 спектрального пропускания (V1, V2 … или Vn). Оба вида данных (т.е. свойство ткани и значение достоверности) могут передаваться по линии 24 в индикаторное устройство 25 и отображаться там. При этом данные D характеризуют, например, идентифицированный тип ткани или иное свойство G ткани. Значение R достоверности характеризует при этом достоверность, с которой было определено свойство G ткани.

По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения определение значения R достоверности может выполняться перед собственно применением. Это позволяет позже, в том числе при проведении операции, присваивать значения R достоверности измеряемым показателям пропускания. Например, перед применением можно записать спектры на опытной ткани при помощи оптического волокна со 100%-ным пропусканием и классифицировать ткань. Затем для моделирования разных загрязнений можно использовать разные модели спектрального пропускания. Тогда при помощи этих моделей спектрального пропускания ткань можно классифицировать снова. Путем сравнения с тканью, классифицированной при 100%-ном пропускании можно установить, какая модель спектрального пропускания и насколько хуже в отношении достоверности анализа ткани.

Это можно использовать позже, во время применения (устройства для анализа ткани) для получения вывода о том, является ли оптическое волокно с определенным пропусканием, измеренным во время этого применения, по-прежнему достаточно хорошим для классификации ткани в данный момент.

Кроме того, если значение R достоверности находится ниже заданного или выбранного предела, можно блокировать отображение свойств G ткани (представляющих их данных D).

Модели 26 спектрального пропускания могут быть одномерными моделями, которые, подобно показанным на фиг. 3 и 5, лишь характеризуют увеличение загрязнения. Вместе с тем, также возможно организовать классифицирование разных загрязнений так, чтобы различать типы T загрязнений и величину, или степень K загрязнений. Например, тип загрязнения может зависеть от вида загрязнения (отложение углерода, отложение тканей, отложение прочей копоти). Об этом можно говорить, в частности, если различен размер соответствующих частиц. Тогда величина K загрязнения может характеризовать толщину образовавшегося отложения. Например, типы T загрязнений могут определять разные характеристики пропускания светофильтров, например характеристики с пропусканием нижних частот, с пропусканием полосы частот или комбинацию разных базовых характеристик, тогда как степень загрязнения характеризует угловые частоты, крутизну кривой или другие параметры характеристик пропускания светофильтров.

Из имеющихся моделей 26 спектрального пропускания соотносящее устройство 23 должно выбрать ту модель, которая наилучшим образом подходит к соответствующему загрязнению. В этой связи следует обратиться к фиг. 2. Первый спектр 27 соответствует спектру света, принимаемого при незагрязненном светоприемном устройстве 16 от определенного вида ткани, например мышечной ткани. В нем есть несколько спектральных линий A, B, C, имеющих разную интенсивность I. Число спектральных линий и их интенсивность зависят от соответствующего типа ткани. На фиг. 2 эти линии показаны лишь условно. Если теперь вследствие загрязнения светоприемного устройства 16 вблизи соответствующей ткани, например мышечной ткани, регистрируется другой спектр 28, его спектральные линии из-за загрязнения изменятся. Если спектр 27 содержит спектральные линии A, B, C, то спектр 28 – спектральные линии a, B, C, т.е. одна или несколько линий этого спектра имеют меньшую интенсивность I, чем было бы при прохождении света через чистое светоприемное устройство 16. Если же оперирующему врачу известно, от какой ткани получен спектр, и если эта информация доступна для устройства 22 анализа данных, оно по изменению спектра 28 по сравнению с идеальным спектром 27 может определить, какая из моделей 26 спектрального пропускания должна была бы вызвать такое изменение спектра, и может выбрать соответствующую модель спектрального пропускания из группы имеющихся моделей V1…Vn. С выбором модели спектрального пропускания устройство 22 анализа данных одновременно получает от соотносящего устройства 23 оценку достоверности, с которой были распознаны определенные свойства ткани. Поскольку в отношении модели спектрального пропускания известны значения R достоверности для всех других свойств G ткани, оперирующий врач может работать своим инструментом, без перерыва обрабатывая разные типы тканей, а индикаторное устройство 25 будет постоянно отображать ему распознанное свойство G ткани (например, тип ткани), указывая при этом соответствующее значение R достоверности, с которой это свойство G ткани (например, тип ткани) было распознано.

Выбор соответствующих моделей спектрального пропускания может проверяться через заданные отрезки времени, например, через одну несколько секунд. Кроме того, исходя из длительности включения (активирования) инструмента и предыдущей скорости нарастания загрязнения, можно экстраполировать модель пропускания. Такая экстраполяция может проверяться через заданные отрезки времени или в представляющихся удобных случаях, например между включениями инструмента, путем проведения измерения в проходящем свете. Для этого оперирующему врачу не нужно выполнять отдельной калибровки.

В одном варианте осуществления изобретения также может быть предусмотрено испытательное устройство 30, показанное на фиг. 6. Испытательное устройство содержит источник 31 света, при помощи которого в светоприемное окно светоприемного устройства 16 можно подавать свет с заданным спектральным составом. При этом процесс испытания координируется 20 управляющим устройством 34, которое время от времени включает источник 31 света, в результате чего свет падает на входное окно светоприемного устройства 16. Спектрометр 20 при таком испытании выдает свои данные через переключатель 32 в классификатор 33 показателей пропускания, который определяет степень K загрязнения и/или тип T загрязнения. Запуск испытания и управление его проведением осуществляются управляющим устройством 34, которое может быть частью испытательного устройства 30.

В качестве альтернативы, источником 31 света также может служить осветитель операционного поля. Для применения осветителя операционного поля в этом качестве можно использовать, например, короткие перерывы в работе, когда электрод 13 не выдает искрового разряда 12. Управляющее устройство 34 может использовать эти перерывы в работе и отрабатывать в них программу по определению подходящей модели спектрального пропускания.

Степень K загрязнения и/или тип T загрязнения, выдаваемые классификатором 33 показателей пропускания, передаются в соотносящее устройство 23, которое, в свою очередь, выбирает подходящую модель 26 спектрального пропускания аналогично тому, как это было описано выше со ссылкой на фиг. 2. Результат измерения в проходящем свете дает информацию о степени загрязнения. Классификатор 33 показателей пропускания и/или соотносящее устройство 23 могут быть выполнены с возможностью определения сравнимой модели спектрального пропускания (ее выбора из набора располагаемых моделей) и определения того, какие классификации ткани с какой достоверностью R тем самым возможны. При этом классификатор 33 показателей пропускания и/или соотносящее устройство 23 могут быть выполнены таким образом, чтобы по степени загрязнения и/или типу загрязнения выполнять интерполяцию между сравнимыми моделями спектрального пропускания.

Когда испытание завершено, управляющее устройство 34 снова переключает переключатель 32, в результате чего выдаваемые спектрометром 20 сигналы попадают в устройство 22 анализа данных, которое по спектру света от искрового разряда определяет искомые свойства ткани. Эти свойства ткани передаются в виде данных в индикаторное устройство 25, которое отображает свойства ткани.

Таким образом, классификатор показателей пропускания и соотносящее устройство 23 могут делать по измеренному пропусканию прогноз о том, насколько качественным будет результат классификации ткани. Например, при текущем загрязнении оптического волокна результат классификации ткани будет точным на 92%. При чистом оптическом волокне классификатор 22 тканей выдает точный результат, например, на 96%. Теперь посредством классификатора 33 показателей пропускания измеренные значения пропускания могут быть разбиты на те, при которых, например, вышеупомянутый уровень 92% достигается и превышается, и те, при которых ожидаемое качество классификации ткани находится ниже 92%.

Для определения ткани данные D передают в классификатор 22 тканей, который определяет тип ткани. Теперь тип ткани и полученное значение R достоверности передают в индикаторное устройство 25. Индикаторное устройство может выводить значение R достоверности на дисплей. Также оно может выдавать соответствующий сигнал в случае снижения значения достоверности ниже предельного значения. Предельное значение может быть задано постоянным или переменным.

Предлагаемое в изобретении устройство 10 для анализа ткани, содержащее светоприемное устройство 16 и спектрометрическое устройство 20 для определения свойств G ткани, также содержит устройство 22 анализа данных, связанное с соотносящим устройством 23. Устройство 22 анализа данных служит для определения по меньшей мере одного свойства G биологической ткани, например ее типа или патологии. Соотносящее устройство служит для назначения подходящей модели 26 спектрального пропускания, моделирующей загрязнение светоприемного устройства 16. Для разных степеней загрязнения предусматривают разные модели спектрального пропускания, которые для каждого определяемого свойства G ткани включают в себя соответствующее значение R достоверности. Предлагаемое в изобретении решение позволяет не только проводить анализ ткани, но и указывать, с какой достоверностью был проведен этот анализ, т.е. насколько результат определения свойства G ткани заслуживает доверия.

Ссылочные обозначения:

10 устройство для анализа ткани

11 биологическая ткань

12 искровой разряд

13 электрод

14 инструмент

15 аппарат

16 светоприемное устройство

17 световод

18 дистальный конец световода 17

20 спектрометрическое устройство

21 линия

22 устройство анализа данных

G свойство ткани

D данные

23 соотносящее устройство

24 линия

25 индикаторное устройство

26 модели спектрального пропускания

V, V1 … Vn загрязнения/характеристики (кривые) пропускания

I интенсивность света

λ длина волны света

T типы загрязнений

K величина загрязнения

R значение достоверности

27 первый спектр

28 другой спектр

30 испытательное устройство

31 источник света

32 переключатель

33 классификатор показателей пропускания

34 управляющее устройство

35 волоконный соединитель.

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для анализа ткани содержит светоприемное устройство и спектрометрическое устройство для определения свойств ткани, также содержит устройство анализа данных, связанное с соотносящим устройством. Устройство анализа данных служит для определения по меньшей мере одного свойства биологической ткани, например ее типа или патологии. Соотносящее устройство служит для назначения подходящей модели спектрального пропускания, моделирующей загрязнение светоприемного устройства. Для различных степеней загрязнения предусматривают различные модели спектрального пропускания, которые для каждого определяемого свойства ткани включают в себя соответствующее значение достоверности. Предлагаемое в изобретении решение позволяет не только проводить анализ ткани, но и указывать, с какой достоверностью был проведен этот анализ, т.е. насколько результат определения свойства ткани заслуживает доверия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (10) для анализа биологической ткани при работе электрохирургического инструмента (14), содержащее:

- светоприемное устройство (16) для приема света, возникающего в результате воздействия электрического искрового разряда (12) или плазмы на ткань (11),

- спектрометрическое устройство (20) для определения интенсивностей света при разных длинах волн света,

- устройство (22) анализа данных для получения по интенсивностям света данных (D), характеризующих по меньшей мере одно свойство (G) ткани,

- соотносящее устройство (23), позволяющее на основании установленного загрязнения (V) светоприемного устройства (16) соотносить со свойством (G) ткани и/или определять для свойства (G) ткани значение (R) достоверности.

2. Устройство (10) по п. 1, отличающееся тем, что соотносящее устройство (23) выполнено с возможностью классифицирования загрязнения (V) на основании интенсивностей света, определенных спектрометрическим устройством.

3. Устройство (10) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит испытательное устройство (30), выполненное с возможностью классифицирования загрязнения.

4. Устройство (10) по п. 2 или 3, отличающееся тем, что классифицирование включает в себя отнесение загрязнения (V) к одному из типов (T) загрязнений.

5. Устройство (10) по одному из пп. 2-4, отличающееся тем, что испытательное устройство (30) выполнено с возможностью регистрации величины (K) загрязнения (V).

6. Устройство (10) по п. 4 или 5, отличающееся тем, что соотносящее устройство (23) выполнено с возможностью определения значения (R) достоверности на основании загрязнения (V), причем значение (R) достоверности является характерным для свойства (G) ткани, подлежащего определению устройством (22) анализа данных.

7. Устройство (10) по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что соотносящее устройство (23) содержит модель, описывающую связь между значением (R) достоверности, с которым распознается определенное свойство (G) ткани, и загрязнением (V).

8. Устройство (10) по п. 5, отличающееся тем, что модель представляет собой набор данных.

9. Устройство (10) по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что соотносящее устройство (23) содержит модели (26) спектрального пропускания, характерные для разных загрязнений (V).

10. Устройство (10) по п. 9, отличающееся тем, что соотносящее устройство (23) выполнено с возможностью выбора подходящей модели (26) спектрального пропускания на основании полученного спектрометрическим устройством (20) спектра (28).

11. Устройство (10) по п. 6 или 10, отличающееся тем, что с каждой моделью (26) спектрального пропускания для каждого свойства (G) ткани соотнесено значение (R) достоверности.

12. Устройство (10) по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что для регистрации загрязнения (V) предусмотрено испытательное устройство (30), содержащее источник (31) света, излучающий многоспектральный свет.

13. Устройство (10) по п. 8, отличающееся тем, что испытательное устройство (30) выполнено с возможностью установления загрязнения (V) посредством разных длин волн света.

14. Способ анализа биологической ткани во время электрохирургического вмешательства, характеризующийся тем, что:

- посредством светоприемного устройства (16) принимают свет, возникающий в результате воздействия электрического искрового разряда (12) или плазмы на ткань (11),

- определяют интенсивности (I) принятого света при разных длинах волн (λ) света,

- посредством устройства (22) анализа данных по интенсивностям (I) света получают данные (D), характеризующие по меньшей мере одно свойство (G) ткани,

- устанавливают загрязнение (V) светоприемного устройства (16),

- на основании установленного загрязнения (V) с данными (D), полученными устройством (22) анализа данных, соотносят значение (R) их достоверности,

- отображают свойство (G) ткани и соответствующее ему значение (R) достоверности или отображают свойство (G) ткани только тогда, когда соответствующее ему значение (R) достоверности превышает пороговое значение.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что испытания для установления загрязнения (V) светоприемного устройства (16) выполняют через отрезки времени, заданные в зависимости от подлежащего определению свойства (G) ткани.