Устройство для диагностики рака молочной железы Российский патент 2025 года по МПК A61N5/10 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам обнаружения новообразований в молочной железе женщины.

Известен способ лечения онкологии молочной железы (МЖ), который может использоваться и для диагностики, основанный на свойстве патологически измененных клеток молочной железы к гиперфиксации (тропности) фармпрепарата, содержащего железо (патент RU №2053776).

Известно также устройство, использующее свойство патологически измененных клеток молочной железы к гиперфиксации фармпрепарата, содержащего железо (патент RU 2747245).

В качестве фармпрепарата в известном способе и устройстве используют радиоактивный изотоп железа Fe59, перорально вводимый пациентке, с последующим измерением накопленного фармпрепарата в патологически измененных клетках с помощью гамма-спектрометрической установки.

Недостатком данного способа диагностики рака МЖ, использующего гамма-спектрометрическую установку, является необходимость в производстве и использовании радиоактивного изотопа железа -59, которое является достаточно сложным и дорогостоящим, что ограничивает возможность его широкого применения.

Известен способ и устройство диагностики рака молочной железы, основанный на использовании электроимпедансных измерений (патент RU №2578180).

В известном способе к молочной железе прикладывают четыре электрода, размещая их на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности, длина которой не превышает длину окружности молочной железы на установленной высоте от основания железы, таким образом, что электроды условно делят молочную железу на четыре квадранта, затем дважды пропускают измерительный ток через пару диаметрально расположенных противоположных электродов, выполняющих функцию токовых электродов, при поочередном заземлении одного из этих электродов с одновременным измерением разности потенциалов между другой парой электродов, выполняющих функцию потенциальных электродов, расположенных на линии ортогональной линии установки токовых электродов, результат каждого измерения разности потенциалов запоминают как относящийся к двум квадрантам молочной железы, смежным с заземленным токовым электродом, полученные результаты двух измерений разности потенциалов сравнивают между собой по абсолютной величине и при разности их абсолютных значений, превышающей установленный порог, судят о наличии новообразований с местом локализации в области тех двух квадрантов молочной железы, которым соответствует большее по абсолютной величине значение измеренной разности потенциалов.

При разности их абсолютных значений, превышающей установленный порог, фиксируют наличие новообразования в ткани молочной железы. При этом два квадранта, которым соответствует большее по абсолютной величине значение измеренной разности потенциалов, принимают в качестве места локализации новообразования.

Устройство для реализации вышеописанного способа содержит электродный блок, выполненный сменным, в виде диэлектрической полусферы, на внутренней поверхности которой на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности установлены, по меньшей мере, четыре плоских металлических электрода, каждый из которых снабжен отдельным электрическим выводом, разделенных, по меньшей мере, на две группы, каждая из которых образована двумя диаметрально противоположными электродами и связана с управляемым мультиплексором-демультиплексором электронного блока, размещенного в полости ручки-держателя, при этом мультиплексор-демультиплексор связан через измеритель напряжения и аналого-цифровой преобразователь с микропроцессором, подключенным к индикаторному блоку, и с управляемым генератором измерительного тока.

Недостатком известного способа является необходимость в непосредственном электрическом контакте между измерительными электродами и поверхностью молочной железы (МЖ), а именно, невозможность в процессе контакта обеспечить постоянство величины переходного сопротивления между измерительными электродами и поверхностью МЖ, зависящее как от плотности прилегания электродов к поверхности МЖ, так и от электрических свойств поверхности МЖ, что снижает точность измерений.

Недостатком известного способа является также возможное появление у пациентки болевых ощущений в области контакта при возрастании тока в процессе не контролируемого изменения параметров контакта в сторону уменьшения переходного сопротивления между измерительными электродами и поверхностью МЖ. Уменьшение же величины тока для устранения болевых ощущений снижает достоверность результатов измерений, так как в этом случае возрастает зависимость этого результата от изменения электрической проводимости поверхности МЖ.

Также для повышения достоверности обнаружения новообразования и увеличения точности определения места его локализации часто возникает необходимость выполнения повторного цикла измерений и обработки их результатов.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение точности и достоверности результатов диагностики рака МЖ, а, также, упрощение проводимых измерений.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе для диагностики рака МЖ пациентке перорально вводят фармпрепарат, содержащий железо, размещают вихретоковые преобразователи (ВТП) на поверхности МЖ таким образом, чтобы создаваемое ими электромагнитное поле в совокупности покрывало всю поверхность МЖ, выдерживают время, достаточное для накопления введенного препарата в патологически измененных клетках МЖ, после чего, с помощью ВТП на МЖ воздействуют импульсным электромагнитным полем. В процессе воздействия на МЖ импульсным электромагнитным полем измеряют изменение этого поля, регистрируемого теми же ВТП на различных участках поверхности МЖ. Сравнивают измеренные величины между собой, находят, таким образом, участок поверхности МЖ, в котором обнаружено наибольшее отличие измеряемой величины по отношению к остальным участкам поверхности МЖ, вызванное преимущественным накоплением введенного препарата в патологически измененных клетках МЖ. По величине изменения измеренного электромагнитного поля судят о наличии и месте нахождения патологически измененных клеток МЖ.

Воздействие электромагнитным полем на МЖ осуществляют с помощью ВТП, реагирующих, кроме того, на изменение электромагнитного поля в местах накопления введенного препарата. ВТП располагают таким образом, чтобы их электромагнитное поле в совокупности покрывало всю поверхность МЖ.

Так как воздействие электромагнитным полем на МЖ осуществляется без непосредственного электрического контакта между ВТП и поверхностью МЖ, процедура диагностики не вызывает у пациентки болевых ощущений и ее можно проводить с большей величиной электромагнитного воздействия для достижения значимой чувствительности к обнаружению аномалий, обеспечивающей необходимую достоверность результата.

В качестве фармпрепарата используют не радиоактивное железо. Время выдержки составляет от 12 до 24 часов.

По прошествии этого времени, в паталогически измененных клетках МЖ происходит преимущественное накопление данного препарата, придающее им магнитные свойства, присущие содержащемуся в нем железу.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит генератор импульсного электромагнитного поля, первое коммутирующее устройство, вихретоковые преобразователи, усилители, второе коммутирующее устройство, решающее устройство и регистрирующее устройство, причем выход генератора подключен к входу первого коммутирующего устройства, выходы которого соединены, каждый, с входом соответствующего вихретокового преобразователя, выходы же вихретоковых преобразователей подключены, каждый, к входу своего усилителя, а выходы усилителей соединены также, каждый, с соответствующим входом второго коммутирующего устройства, выход которого подключен к входу решающего устройства, а выход решающего устройства соединен с входом регистрирующего устройства, входы же управления коммутаторов, а также решающего устройства соединены с управляющим выходом генератора.

Вихретоковые преобразователи закреплены в отверстиях перфорированного диэлектрического диска, располагаемого на поверхности МЖ и размещаемыми таким образом, чтобы создаваемое ими импульсное электромагнитное поле в совокупности покрывало всю поверхность МЖ.

На прилагаемом рисунке изображена схема устройства для осуществления предложенного способа диагностики рака молочной железы, где: 1- генератор импульсного электромагнитного поля, 2 и 5- первое второе коммутирующие устройства, соответственно, 3- вихретоковые преобразователи, 4 - усилители, 6 -решающее устройство, 7 - регистрирующее устройство.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит генератор 1 импульсного электромагнитного поля. Выход генератора 1 подключен к входу коммутирующего устройства 2, выходы которого соединены, каждый, с входом соответствующего вихретокового преобразователя 3. Вихретоковые преобразователи 3, электромагнитное поле которых в совокупности покрывает всю поверхность МЖ, расположены в отверстиях перфорированного диэлектрического диска. Выходы вихретоковых

преобразователей 3 подключены, каждый, к входу своего усилителя 4. Выходы усилителей 4 соединены также, каждый, с соответствующим входом коммутатора 5, выход которого подключен к входу решающего устройства 6. Выход решающего устройства 6 соединен с входом регистрирующего устройства 7, входы же управления коммутаторов 2 и 5, а также решающего устройства 6 соединены с управляющим выходом генератора 1.

Работа устройства основана на том, что в месте накопления в МЖ фармпрепарата железа появляется магнитная составляющая, оказывающая воздействие на зондирующий сигнал прилегающего к этому месту датчика, которая изменяет параметры этого сигнала. Устройство работает следующим образом.

Электрические сигналы с выхода генератора 1, поступают на вход коммутирующего устройства 2, сигналы с каждого выхода которого, в свою очередь, поочередно поступают на соответствующие входы вихретоковых преобразователей 3. То есть с каждым следующим сигналом генератора 1 подключается очередной вихретоковый преобразователь 3. Каждый из вихретоковых преобразователей 3 возбуждает импульсное электромагнитное поле в той части МЖ, к которой данный вихретоковый преобразователь прилегает. Наличие магнитной аномалии, возникшей за счет концентрации железа в патологически измененных клетках, в ближайшей к одному из вихретоковых преобразователей 3 части МЖ, вызывает изменение параметров его выходного сигнала. Далее сигналы, поступающие с выхода каждого из вихретоковых преобразователей 3, усиленные соответствующим ему усилителем 4, поступают на входы коммутатора 5, и далее с его выхода поступают на вход решающего устройства 6. В решающем устройстве 6 производится сравнение, как амплитуды, так и формы сигналов, поступающих на его входы с выходов усилителей 4. Идентификация соответствующего датчика 3, выбранного в результате сравнения сигналов, поступающих на вход решающего устройства 6, производится в соответствии с управляющими сигналами, которые синхронно поступают с управляющего выхода генератора 1 на управляющие входы коммутаторов 2 и 5, а, также, решающего устройства 6.

Результат сравнения амплитуд и форм сигналов, поступающих от разных вихретоковых преобразователей 3, производимого в решающем устройстве 6 запоминается в регистрирующем устройстве 7. По результату сравнения этих сигналов с разных вихретоковых преобразователей 3 определяется та часть поверхности МЖ, к которой прилегает один из вихретоковых преобразователей 3, с выхода которого поступает сигнал с наибольшим отличием амплитуды и формы от тех же параметров сигналов с других датчиков 3. Таким образом, устанавливается место аномального накопления железа в патологически измененных клетках МЖ соответсвующего месту расположения выбранного вихретокового преобразователя 3.

Благодаря сравнению в решающем устройстве 6 двух параметров поступающих на его вход сигналов, а именно: амплитуды и формы сигналов с датчиков 3 повышается достоверность результатов измерений.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для диагностики рака молочной железы содержит генератор импульсного электромагнитного поля, первое коммутирующее устройство, вихретоковые преобразователи, усилители, второе коммутирующее устройство, решающее устройство, перфорированный диэлектрический диск и регистрирующее устройство. Причем выход генератора подключен к входу первого коммутирующего устройства, каждый выход которого соединен с входом соответствующего вихретокового преобразователя, каждый выход которого подключен к входу своего усилителя, а выходы каждого усилителя соединены с соответствующим входом второго коммутирующего устройства, выход которого подключен к входу решающего устройства, а выход решающего устройства соединен с входом регистрирующего устройства, входы управления коммутаторов и решающего устройства соединены с управляющим выходом генератора. Причем вихретоковые преобразователи размещены в отверстиях перфорированного диэлектрического диска. Применение данного изобретения позволит повысить точность и достоверность результатов диагностики рака молочной железы. 1 ил.

Устройство для диагностики рака молочной железы, содержащее генератор импульсного электромагнитного поля, первое коммутирующее устройство, вихретоковые преобразователи, усилители, второе коммутирующее устройство, решающее устройство, перфорированный диэлектрический диск и регистрирующее устройство, причем выход генератора подключен к входу первого коммутирующего устройства, каждый выход которого соединен с входом соответствующего вихретокового преобразователя, каждый выход которого подключен к входу своего усилителя, а выходы каждого усилителя соединены с соответствующим входом второго коммутирующего устройства, выход которого подключен к входу решающего устройства, а выход решающего устройства соединен с входом регистрирующего устройства, входы управления коммутаторов и решающего устройства соединены с управляющим выходом генератора, причем вихретоковые преобразователи размещены в отверстиях перфорированного диэлектрического диска.