[go: up one dir, main page]

RU2552896C1 - Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities - Google Patents

Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities Download PDF

Info

Publication number
RU2552896C1
RU2552896C1 RU2014119178/14A RU2014119178A RU2552896C1 RU 2552896 C1 RU2552896 C1 RU 2552896C1 RU 2014119178/14 A RU2014119178/14 A RU 2014119178/14A RU 2014119178 A RU2014119178 A RU 2014119178A RU 2552896 C1 RU2552896 C1 RU 2552896C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermographic
pathology
area
foot
vessels
Prior art date
Application number
RU2014119178/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Строев
Александр Иванович Фесенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ
Priority to RU2014119178/14A priority Critical patent/RU2552896C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552896C1 publication Critical patent/RU2552896C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: filming is carried out and S - area of the foot in a visual range of a wavelength is determined. St - area of the thermographic figure of feet is determined. Points of the thermogram, which lie beyond the limits of the visual image of the foot, are excluded. A thermographic index is calculated by formula
Figure 00000008
. If the value Bt<0.9, pathology of the microcirculation of vessels in the lower extremities is diagnosed.
EFFECT: increase of diagnostics accuracy due to the reduction of an error in calculation of the area of the thermographic figure of feet by the exclusion of the thermogram points, lying beyond the limits of the visual foot image and introduction of the index of the visual foot area in the thermographic index.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики патологии микроциркуляции сосудов нижних конечностей.The present invention relates to medicine and is intended for the diagnosis of pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities.

Существует термографический способ, позволяющий определить локализацию, размеры, форму и интенсивность зоны инфракрасного излучения исследуемой области [1]. При этом различают три основных температурных градиента на термограмме конечностей: 1) из глубины тканей к поверхности кожи; 2) от проксимальных к дистальным отделам конечностей (бедро - пальцы ног); 3) от пальца к пальцу, начиная с I и оканчивая V.There is a thermographic method that allows you to determine the localization, size, shape and intensity of the infrared zone of the studied region [1]. There are three main temperature gradients on the thermogram of the extremities: 1) from the depth of the tissues to the surface of the skin; 2) from proximal to distal extremities (thigh - toes); 3) from finger to finger, starting with I and ending with V.

Недостатком данного способа являются недостаточная точность диагностики.The disadvantage of this method is the lack of diagnostic accuracy.

За прототип принят способ диагностики облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей (Патент РФ №2214155, МПК А61В 5/00; заявл. 20.09.2001 г.; опубл. 20.10.2003 г.), заключающийся в том, что используется метод термографии для выявления артериальной патологии нижних конечностей, определяются площадь полученной термографической фигуры стоп, средняя температура стоп и вычисляется термографический индекс (It) по формулеThe prototype adopted a method for the diagnosis of obliterating diseases of the arteries of the lower extremities (RF Patent No. 2214155, IPC AB 5/00; application. September 20, 2001; published on October 20, 2003), which uses the method of thermography to detect arterial pathology of the lower extremities, the area of the obtained thermographic figure of the feet is determined, the average temperature of the feet and the thermographic index (I t ) is calculated by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Тср - средняя температура стоп;where T cf - the average temperature of the feet;

St - площадь термопрофиля стоп;S t is the area of the thermal profile of the feet;

К=100 - постоянный коэффициент увеличения,K = 100 - constant magnification factor,

далее, диагностируется норма при значении It, равном 0,5-0,6 у мужчин и 0,6-0,7 у женщин, при котором отмечают полный термопрофиль стоп и диагностируется патология микроциркуляции сосудов нижних конечностей при значении It≥0,7 у мужчин и It≥0,8 у женщин.Further diagnosed rate at a value I t, equal to 0.5-0.6 in men and women 0.6-0.7, at which point a complete stop and thermo diagnosed pathology lower extremities vessels microcirculation at the value I t ≥0, 7 in men and I t ≥0.8 in women.

Недостатком данного способа являются недостаточная точность диагностики, обусловленная использованием абсолютного значения площади термопрофиля стоп, которая зависит не только от кровообращения и уровня микроциркуляции стоп, но и самое главное от S площади самих стоп, что не учитывается в прототипе.The disadvantage of this method is the lack of diagnostic accuracy due to the use of the absolute value of the area of the thermal profile of the feet, which depends not only on blood circulation and the level of microcirculation of the feet, but most importantly on the S area of the feet themselves, which is not taken into account in the prototype.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности диагностики патологии микроциркуляции сосудов нижних конечностей.The technical result of the invention is to improve the accuracy of diagnosis of pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что используется метод термографии для выявления патологии микроциркуляции сосудов нижних конечностей, определяется St площадь полученной термографической фигуры стоп и вычисляется термографический индекс, по значению последнего диагностируется норма или патология микроциркуляции сосудов нижних конечностей, при этом дополнительно производится съемка и определение S площади стопы в видимом диапазоне длин волн, исключаются точки термограммы, выходящие за пределы визуального изображения стопы, а термографический индекс вычисляется по формулеThe essence of the invention consists in the fact that the thermography method is used to detect the pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities, the area of the obtained thermographic figure of the feet is determined S t and the thermographic index is calculated, the value of the latter is used to diagnose the norm or pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities, determination of the foot area S in the visible wavelength range; thermogram points that go beyond the visual image are excluded Nia foot and thermographic index is calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

с последующим диагнозом патологии микроциркуляции сосудов нижних конечностей при значении Bt<0,9.with a subsequent diagnosis of pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities with a value of B t <0.9.

Способ диагностики заболеваний артерии нижних конечностей осуществляется следующим образом.A method for diagnosing diseases of an artery of the lower extremities is as follows.

Для получения термограмм конечностей применяется тепловизор, совмещенный с видеокамерой, типа FlirE50 с разрешающей способностью до 0,05°С, с последующей компьютерной обработкой полученных результатов при помощи созданного специально для этой цели программного обеспечения. Для корректировки температурной шкалы используется черное тело с постоянной температурой 33°С. Обследование проводится в помещении с неизменяющейся температурой воздуха, равной 22-24°С. Перед исследованием проводят необходимую температурную адаптацию пациента в течение 5 минут. Исследуемый располагается на расстоянии 1,0-1,5 м от воспринимающей камеры аппарата. Прицельно производится тепловизионная и видеосъемка стоп, термограммы и видео вносятся в память компьютера. Производится программная обработки видео и термограмм, выделяются границы изображения стоп по кадрам видео, исключаются точки термограммы, выходящие за пределы визуального изображения стопы, вычисляются площади термографической и визуальной фигур стоп в пикселах, рассчитывается термографический индекс Bt. Производится расчет по формуле

Figure 00000003
после чего диагностируется патология микроциркуляции сосудов нижних конечностей при значении Bt<0,9.To obtain limb thermograms, a thermal imager is used, combined with a video camera, of the FlirE50 type, with a resolution of up to 0.05 ° C, followed by computer processing of the results using specially created software for this purpose. A black body with a constant temperature of 33 ° C is used to adjust the temperature scale. The examination is carried out in a room with a constant air temperature of 22-24 ° C. Before the study, the necessary temperature adaptation of the patient is carried out for 5 minutes. The subject is located at a distance of 1.0-1.5 m from the receiving camera apparatus. Thermal imaging and video footage are carried out on purpose, thermograms and video are entered into the computer's memory. Software processing of video and thermograms is performed, the boundaries of the image of the feet are highlighted by the frames of the video, the points of the thermogram outside the visual image of the foot are excluded, the areas of the thermographic and visual shapes of the feet in pixels are calculated, and the thermographic index B t is calculated. The calculation is carried out according to the formula
Figure 00000003
after which the pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities is diagnosed with a value of B t <0.9.

В отличие от прототипа в результатах диагностики предлагаемым способом не учитывается средняя температура стоп. Это обусловлено тем, что эта величина слабо изменяется при переходе от нормы к патологии и, следовательно, малоинформативна.Unlike the prototype, the average stop temperature is not taken into account in the diagnostic results of the proposed method. This is due to the fact that this value changes slightly during the transition from the norm to pathology and, therefore, is uninformative.

Выбор граничного значения В<0,9 произведен следующим образом. Запишем выражение (1) по другомуThe choice of the boundary value of B <0.9 is made as follows. We rewrite expression (1) differently

Figure 00000004
Figure 00000004

При нормальном кровоснабжении и уровне микроциркуляции выполняется равенство St=S,It для мужчин равно 0,6. Тогда получим, что

Figure 00000005
With normal blood supply and the level of microcirculation, the equality S t = S, I t for men is 0.6. Then we get that
Figure 00000005

Аналогично получим, что при патологии

Figure 00000006
Similarly, we get that with pathology
Figure 00000006

Подставим в выражение (2) и получим граничное значение для предлагаемого способа

Figure 00000007
Для женщин аналогичные значения дают граничное значение Bt=0,875.We substitute in expression (2) and get the boundary value for the proposed method
Figure 00000007
For women, similar values give a boundary value of B t = 0.875.

Учет небольшого изменения Тср при переходе от нормы к патологии даст небольшое уменьшение рассчитанных граничных значений I1t.Taking into account a small change in T cf in the transition from normal to pathology will give a small decrease in the calculated boundary values of I1 t .

Выбираем граничное значение Bt с небольшим запасом, равным 0,9.We choose the boundary value of B t with a small margin of 0.9.

Использование визуальной фигуры стоп позволяет уменьшить погрешность вычисления площади термографической фигуры стоп за счет исключения точек термограммы, выходящих за пределы визуального изображения стопы. По фиг. 1 и фиг. 2, взятым из прототипа, явно видны ошибки при определении тепловых границ стопы.Using the visual figure of the feet allows you to reduce the error in calculating the area of the thermographic figure of the feet by eliminating the points of the thermogram outside the visual image of the foot. In FIG. 1 and FIG. 2, taken from the prototype, errors in determining the thermal boundaries of the foot are clearly visible.

Кроме того, повышение точности диагностики обусловлено введением в термографический индекс визуальной площади стопы. В прототипе же косвенно заложено постоянное усредненное значение визуальной площади стопы. Воспользуемся выражением (3). Тогда при Тср=37,65°С и It=0,6 получим St=6275 при нормальном кровообращении. Даже, если в вычисления заложить Тср=35,786°С, полученное при патологии, St будет равно 5964. Таким образом, можно считать, что в прототипе заложена постоянная граничная площадь термографической фигуры стоп в 6000 пикселей для мужчин. У женщин в большинстве случаев стопа меньше, поэтому в прототипе It для женщин больше. Но это справедливо только для определенной выбранной группы обследуемых. Отличие от заложенных средних значений в площади стопы всего лишь на 15% приведет к ошибке в диагнозе. Например, пусть есть два пациента с нормальным кровообращением, одинаковой Тср=37,65°С и разной площадью стоп, соответственно, 6300 и 5355 пикселей. Для первого пациента получим It=0,597, т.е. норма, а для второго, площадь стопы которого на 15% меньше, получим It=0,7, т.е. патология.In addition, an increase in diagnostic accuracy is due to the introduction of a visual foot area into the thermographic index. In the prototype, however, a constant averaged value of the visual area of the foot is indirectly laid. We use the expression (3). Then, at T cf = 37.65 ° C and I t = 0.6, we get S t = 6275 with normal blood circulation. Even if T c = 35.786 ° C obtained from the pathology is put into the calculations, S t will be equal to 5964. Thus, we can assume that the prototype has a constant boundary area of the thermographic stop figure of 6000 pixels for men. In women, in most cases, the foot is less, therefore, in the prototype I t is more for women. But this is true only for a certain selected group of subjects. A difference from the average values in the foot area of only 15% will lead to an error in the diagnosis. For example, suppose there are two patients with normal blood circulation, the same T cp = 37,65 ° C and varying square feet, respectively, 6300 and 5355 pixels. For the first patient, we obtain I t = 0.597, i.e. normal, and for the second, whose foot area is 15% less, we get I t = 0.7, i.e. pathology.

Таким образом, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью диагностики патологии микроциркуляции сосудов.Thus, the proposed method is characterized by increased accuracy in the diagnosis of pathology of microcirculation of blood vessels.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2214155, МПК А61В 5/00. Способ диагностики облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей / Макаров И.В., Яровенко Г.В.; заявл. 20.09.2001 г.; опубл. 20.10.2003 г.1. RF patent No. 2214155, IPC АВВ 5/00. A method for the diagnosis of obliterating diseases of the arteries of the lower extremities / Makarov I.V., Yarovenko G.V .; declared September 20, 2001; publ. October 20, 2003

Claims (1)

Способ диагностики патологии микроциркуляции сосудов нижних конечностей, заключающийся в том, что используют метод термографии и вычисляют термографический индекс, отличающийся тем, что дополнительно производят съемку и определение S площади стопы в видимом диапазоне длин волн, определяют St площадь термографической фигуры стоп, исключая точки термограммы, выходящие за пределы визуального изображения стопы, а термографический индекс вычисляют по формуле
Figure 00000008

и при значении Bt<0,9 диагностируют патологию микроциркуляции сосудов нижних конечностей.
A method for diagnosing pathology microcirculatory vessels of the lower limbs, the method comprising that use thermography method and calculating a thermal index, characterized in that it further surveying and determining S foot area in the visible range of wavelengths determined S t area thermographic figure stop excluding points thermograms that go beyond the visual image of the foot, and the thermographic index is calculated by the formula
Figure 00000008

and with a value of B t <0.9, a pathology of microcirculation of the vessels of the lower extremities is diagnosed.
RU2014119178/14A 2014-05-13 2014-05-13 Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities RU2552896C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119178/14A RU2552896C1 (en) 2014-05-13 2014-05-13 Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119178/14A RU2552896C1 (en) 2014-05-13 2014-05-13 Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552896C1 true RU2552896C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53295132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119178/14A RU2552896C1 (en) 2014-05-13 2014-05-13 Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552896C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2214155C2 (en) * 2001-09-20 2003-10-20 ГУ Самарский государственный медицинский университет Method for diagnosing obliterating diseases of lower extremity arteries
US7558618B1 (en) * 2005-01-18 2009-07-07 Darin S Williams Method for extracting images of vascular structure and blood flow from image sequences
RU2428102C1 (en) * 2009-12-25 2011-09-10 Олег Николаевич Будадин Method of diagnosing vascular pathology by active thermolocational probing
RU2474379C2 (en) * 2011-05-04 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") Diagnostic technique for functional status of microcirculation system in vibration sickness

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2214155C2 (en) * 2001-09-20 2003-10-20 ГУ Самарский государственный медицинский университет Method for diagnosing obliterating diseases of lower extremity arteries
US7558618B1 (en) * 2005-01-18 2009-07-07 Darin S Williams Method for extracting images of vascular structure and blood flow from image sequences
RU2428102C1 (en) * 2009-12-25 2011-09-10 Олег Николаевич Будадин Method of diagnosing vascular pathology by active thermolocational probing
RU2474379C2 (en) * 2011-05-04 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") Diagnostic technique for functional status of microcirculation system in vibration sickness

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОЗЕНФЕЛЬД Л.Г. и др. Ранняя диагностика заболеваний сосудов нижних конечностей с применением красной термографии. Укр.Мед. Часопис 2(82)-III/IV 2011 с.28-30 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10575737B2 (en) Optical coherent imaging medical device
Lin et al. Assessment of lower extremity ischemia using smartphone thermographic imaging
CN108478192B (en) Measuring system for estimating skin tissue micro-vessel depth
Kacmaz et al. The use of infrared thermal imaging in the diagnosis of deep vein thrombosis
TW201839379A (en) Method and apparatus for assessing diabetic circulatory complications
JP2019510544A (en) Methods and apparatus for assessing tissue vascular health
WO2014175154A1 (en) Blood flow image diagnosis device and diagnosis method
Siah et al. Thermographic mapping of the abdomen in healthy subjects and patients after enterostoma
Wallace et al. The use of smart phone thermal imaging for assessment of peripheral perfusion in vascular patients
WO2018119209A1 (en) Bedside or intra operative assessment of tissue damage depth and readiness for reconstruction
JP2019520113A (en) High-resolution blood perfusion imaging using a camera and pulse oximeter
Markwalder et al. In vivo laser speckle contrast imaging of microvascular blood perfusion using a chip-on-tip camera
Madhava et al. A systematic literature review for early detection of type II diabetes
RU2552896C1 (en) Method of diagnosing microcirculation pathology of vessels in lower extremities
Nowara et al. Seeing beneath the skin with computational photography
Philimon et al. Laser speckle integrated multispectral imaging system for in-vivo assessment of diabetic foot ulcer healing: A clinical study
EP4478939B1 (en) A system and method for tissue analysis using remote ppg
KR101135067B1 (en) Apparatus for assessment of raynaud&#39;s phenomenon and method for the same
Baran Application of thermal imaging cameras for smartphone: Seek Thermal Compact Pro and FLIR One Pro for human stress detection–Comparison and study
Van Manen et al. Feasibility of a snapshot hyperspectral imaging for detection of local skin oxygenation
RU223044U1 (en) Sensor for differential diagnosis of patient skin lesions
Li et al. An upgraded camera-based imaging system for mapping venous blood oxygenation in human skin tissue
RU2431446C1 (en) Method for evaluating severity of heat injury
Lisitsyn et al. Diagnostics of microcirculatory pathologies
de Brito Souza et al. Contributions to the acquisition of heart rate and photoplethysmography signal using a real-time software

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160514