Устройство для проведения диагностики заболевания человека по составу воздуха ротовой полости

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для реализации неинвазивной атравматичной диагностики заболеваний, в частности к амбулаторному оборудованию, позволяющему диагностировать заболевания путем анализа изменения цвета индикаторного элемента, размещенного в индикаторной трубке при пропускании воздуха ротовой полости через нее. Устройство содержит индикаторную трубку в виде прозрачной трубки, во внутренней полости которой помещен реагент, изменяющий свой цвет при наличии в воздухе газового компонента, свидетельствующего о наличии заболевания и размещенные в одном корпусе вакуумный воздушный насос, снабженный шлангом для подсоединения к нему индикаторной трубки, кассету для размещения индикаторной трубки, цифровую USB камеру, блок памяти, блок управления, USB концентратор, источник видимого света, при этом вакуумный воздушный насос соединен с первым выходом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом USB концентратора, связанного с блоком памяти через второй выход и первый вход, а с цифровой USB камерой через третий выход и второй вход, а четвертый выход и третий вход USB концентратора связаны с персональным компьютером, при этом источник видимого света соединен со вторым выходом блока управления и расположен с возможностью освещения кассеты для размещения индикаторной трубки, которая расположена в зоне обзора цифровой USB камеры. Источник видимого света может быть размещен над кассетой для размещения индикаторной трубки. Кассета для размещения индикаторной трубки может быть размещена в выдвижном лотке, выполненном в корпусе устройства и располагающемся под USB камерой. Заявляемое устройство позволяет повысить достоверность диагностики.

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для реализации неинвазивной атравматичной диагностики заболеваний, в частности к амбулаторному оборудованию, позволяющему диагностировать заболевания путем анализа изменения цвета индикаторного элемента, размещенного в индикаторной трубке при пропускании воздуха ротовой полости через нее.

Известно устройство для проведения диагностики инфекции Helicobacter pylori (патент US 7582485 «Method and device for detecting ammonia odors and helicobacter pylori urease infection», G01N 31/22, G01N 33/497, G01N 33/569, опубл. 21.04.2005), содержащее трубку, которая может быть подсоединена к баллону для сбора выдыхаемого воздуха. Внутрь трубки помещен индикаторный элемент в виде пластины, на которую нанесено вещество изменяющее цвет в присутствии аммиака. Для проведения диагностики обследуемый дует в трубку, изменение цвета индикаторного элемента позволяет определить наличие инфекции Helicobacter pylori.

Недостатком такого устройства является, во-первых, то, что обследуемому приходится при проведении диагностики прилагать дополнительные усилия, а именно дуть в трубку, во-вторых, такое устройство не обеспечивает достаточной достоверности диагностики, так как обследование проводится непосредственно человеком (врачом), следовательно, возможно несоблюдение методики проведения диагностики и неверного анализа полученных результатов.

Известно устройство, представленное на сайте , которое содержит прозрачную пластмассовую трубку, имеющую внутри слой индикаторной композиции определенной длины (индикаторную трубку), компрессор и шланг для подсоединения трубки к компрессору. Устройство предназначено для специфической неинвазивной быстрой диагностики инфекции Helicobacter pylori. Принцип действия такого устройства основан на изменении цвета индикаторной композиции при прохождении через нее выдыхаемого воздуха.

Такое устройство обеспечивает автоматизированное пропускание воздуха ротовой полости обследуемого через индикаторную трубку, но остальные действия методики диагностирования выполняются человеком (врачом), что не обеспечивает достаточной достоверности диагностики.

Наиболее близким является устройство по полезной модели RU 36615 «Устройство для проведения диагностирования заболевания человека по составу воздуха ротовой полости», МПК A61B 5/0404, опубл. 20.03.2004, содержащее линейный газоанализатор в виде прозрачной трубки, во внутренней полости которой помещен реагент, изменяющий свой цвет при наличии в воздухе газового компонента, свидетельствующего о диагностируемом заболевании человека, причем один конец трубки герметично соединен со средством для пропускания воздуха через трубку, а средство для пропускания воздуха через трубку выполнено с возможностью однократного пропускания порции воздуха определенного объема в виде сильфона либо цилиндра с поршнем.

Такое устройство вынуждает врача прилагать дополнительные усилия при проведении обследования, так как он должен сжать сильфон или поршень, и не обеспечивает достаточной достоверности диагностики, так как обследование проводится непосредственно человеком (врачом), следовательно, возможно несоблюдение методики проведения диагностики и неверного анализа полученных результатов.

Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства для проведения диагностики заболевания человека по составу воздуха ротовой полости, благодаря которому достигается технический результат, заключающийся в повышении достоверности диагностики.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в устройство для проведения диагностики заболевания человека по составу воздуха ротовой полости, содержащем индикаторную трубку в виде прозрачной трубки, во внутренней полости которой помещен реагент, изменяющий свой цвет при наличии в воздухе газового компонента, свидетельствующего о диагностируемом заболевании человека и вакуумный воздушный насос, снабженный шлангом для подсоединения к нему индикаторной трубки, дополнительно введены размещенные в одном корпусе кассета для размещения индикаторной трубки, цифровая USB камера, блок памяти, блок управления, USB концентратор и источник видимого света, при этом вакуумный воздушный насос соединен с первым выходом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом USB концентратора, связанного с блоком памяти через второй выход и первый вход, а с цифровой USB камерой через третий выход и второй вход, а четвертый выход и третий вход USB концентратора связаны с персональным компьютером, при этом источник видимого света соединен со вторым выходом блока управления и расположен с возможностью освещения кассеты для размещения индикаторной трубки, которая расположена в зоне обзора цифровой USB камеры. Источник видимого света может быть размещен над кассетой для размещения индикаторной трубки. Кассета для размещения индикаторной трубки может быть размещена в выдвижном лотке, выполненном в корпусе устройства и располагающемся под USB камерой. Для диагностирования, например, заболевания, вызываемого бактерией Helicobacter pylori, во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора аммиака. Для диагностирования, например, заболевания фенилкетонурия, во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора паров фенола, а для диагностирования, например, заболевания ацетонемия во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора паров ацетона.

Заявляемое устройство позволяет повысить достоверность результата диагностики, за счет исключения так называемого «человеческого фактора» при выполнении обследования. Программы ЭВМ, созданные на основе методик проведения диагностики заболеваний и используемые при работе устройства, позволяют автоматизировать такие действия, как отсчет времени проведения тестирования, измерение и фиксация результатов, а главное проведение анализа результатов тестирования.

Полезная модель поясняется чертежом:

Фиг. 1 - Блок-схема устройства для проведения диагностики заболевания человека по составу воздуха ротовой полости.

Устройство содержит:

индикаторную трубку 1, шланг 2, вакуумный воздушный насос 3, к которому посредством шланга 2 подсоединяют индикаторную трубку 1, цифровую USB камеру 4, блок памяти 5, блок управления 6, источник видимого света 7, кассету для размещения индикаторной трубки 8, USB концентратор 9, позволяющий подсоединить цифровую USB камеру 4, блок памяти 5, блок управления 6 к персональному компьютеру 10.

Блоки, составляющие заявляемое устройство, могут быть реализованы следующим образом:

Индикаторная трубка 1 может быть выполнена в виде пластмассовой трубки из полипропилена, имеющей внутри слой индикаторной композиции, например, изменяющей цвет в присутствии аммиака при диагностике инфекционного заболевания, вызываемого бактерией Helicobacter pylori ()

Индикаторная трубка 1 может быть выполнена в виде пластмассовой трубки из полипропилена, имеющей внутри слой индикаторной композиции, например, изменяющей цвет в присутствии паров фенола при диагностике заболевания фенилкетонурия или в присутствии паров ацетона при диагностике заболевания ацетонемия (Крыжановская Ю.В. «Повышение чувствительности колористических средств индикации фенолов и кетонов в воздухе», дис. канд. техн. наук: 05.14.16 СПбГТИ(ТУ). - СПб., 1999. - 153 с.)

Шланг 2 для подсоединения индикаторной трубки к вакуумному воздушному насосу 3 может быть выполнен из силикона или ПВХ.

Вакуумный воздушный насос 3 может быть представлен насосом модели SC3601PM производителя Shenzhen Skoocom ElectronicCo., Ltd. (http://skoocom.en.alibaba.com/product/469416498-212401091/beauty_apparatus_pump_3_51_min_SC3601PM_.html).

Цифровая USB камера 4 может быть представлена веб-камерой модели HD ProWebcam C920 производства Logitech, (http://www.logitech.com/ru-ru/support/hd-pro-webcam-c920?crid=405&osid=14&bit=32).

Блок памяти 5 может быть выполнен в виде USB-флеш-накопителя, в качестве которого может быть использован накопитель модели JetFlash®300 ().

Блок управления 6 может быть представлен схемой из микроконтроллера модели PIC18F2550 производства Microchip (http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en010280) и двух реле, управляющих постоянным током, CX480D5 производства Crydom (http://www.chipdip.ru/product/cx480d5/#), одно из которых является включателем/выключателем вакуумного воздушного насоса 3, а другое - источника видимого света 7.

Источник видимого света 7 может быть выполнен в виде печатной платы с шестью светодиодами белого цвета производства Nichia ().

Кассета для размещения индикаторной трубки 8 может быть изготовлена из ABS-пластика, окрашенного в черный или белый цвета, и может иметь форму параллелепипеда с пазами для размещения и фиксации в определенном положении индикаторной трубки 1. Кассета для размещения индикаторной трубки 8 должна размещаться таким образом, чтобы индикаторная трубка 1 попадала в область обзора цифровой USB камеры 4, и может быть помещена, например, в лоток, который вынимается вручную или перемещается на рельсе или открывается автоматически при нажатии на него с помощью специального механизма.

USB концентратор 9 должен иметь не менее трех USB портов. Например, это может быть Концентратор USB 2.0 CH-129 производства CBR ()

Устройство работает следующим образом:

Перед проведением обследования индикаторную трубку 1 подсоединяют посредством шланга 2 к штуцеру вакуумного воздушного насоса 3. Запускают программу ЭВМ на персональном компьютере 10. От персонального компьютера 10 идет сигнал на USB концентратор 9, от которого идет сигнал на блок управления 6 на включение источника видимого света 7 и сигнал на цифровую USB камеру 4 для ее включения. От цифровой USB камеры 4 поступает непрерывный сигнал видеоизображения на USB концентратор 9 и далее на персональный компьютер 10. Перед проведением обследования вводят параметры работы вакуумного воздушного насоса 3 в программу ЭВМ вручную или с помощью карты с QR-кодом, в котором зашифрованы значения параметров работы вакуумного воздушного насоса 3, при этом карту с QR-кодом располагают таким образом, чтобы она попадала в область обзора цифровой USB камеры 4, например, с помощью лотка, установленного в корпусе устройства, который может выниматься вручную или перемещаться на рельсе или открываться автоматически при нажатии на него с помощью специального механизма. Затем параметры работы вакуумного воздушного насоса 3 сохраняются в блоке памяти 5 посредством передачи сигнала на USB концентратор 9, а от него на блок памяти 5. После подготовки устройства, описанной выше, обследуемому предлагают разместить индикаторную трубку 1 в ротовой полости. Далее от блока памяти 5 поступают параметры работы вакуумного воздушного насоса 3 на персональный компьютер 10. Затем от персонального компьютера 10 поступает сигнал на USB концентратор 9 и далее на блок управления 6 для включения вакуумного воздушного насоса 3. При этом напряжение, подаваемое на вакуумный воздушный насос 3, регулируется блоком управления 6 в соответствии с параметрами, поступившими на персональный компьютер 10 от блока памяти 5 По истечении необходимого времени отбора воздуха ротовой полости, которое контролируется программой ЭВМ от персонального компьютера 10, подается сигнал на USB концентратор 9 и далее на блок управления 6 для выключения вакуумного воздушного насоса 3. Индикаторную трубку 1 помещают в кассету для размещения индикаторной трубки 8. Кассету для размещения индикаторной трубки 8 располагают таким образом, чтобы индикаторная трубка 1 попадала в область обзора цифровой USB камеры 4, например, с помощью лотка, установленного в корпусе устройства, который может выниматься вручную или перемещаться на рельсе или открываться автоматически при нажатии на него с помощью специального механизма. Свет, поступающий от источника видимого света 7, отражается от поверхности кассеты для размещения индикаторной трубки 8 и индикаторной трубки 1 и попадает в объектив цифровой USB камеры 4. Цифровая USB камера 4 преобразовывает изображение, поступившее в объектив, в цифровой сигнал, который поступает на USB концентратор 9 и далее на персональный компьютер 10. Далее программа ЭВМ обрабатывает полученные данные, анализирует изменение цвета индикаторной композиции индикаторной трубки 1 или его отсутствие и выводит на экран персонального компьютера 10 результат диагностики.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить достоверность неинвазивной атравматичной диагностики заболеваний человека по составу воздуха ротовой полости.

1. Устройство для проведения диагностики заболевания человека по составу воздуха ротовой полости, содержащее индикаторную трубку в виде прозрачной трубки, во внутренней полости которой помещен реагент, изменяющий свой цвет при наличии в воздухе газового компонента, свидетельствующего о диагностируемом заболевании человека, и вакуумный воздушный насос, снабженный шлангом для подсоединения к нему индикаторной трубки, отличающееся тем, что в него дополнительно введены размещенные в одном корпусе кассета для размещения индикаторной трубки, цифровая USB камера, блок памяти, блок управления, USB концентратор и источник видимого света, при этом вакуумный воздушный насос соединен с первым выходом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом USB концентратора, связанного с блоком памяти через второй выход и первый вход, а с цифровой USB камерой через третий выход и второй вход, а четвертый выход и третий вход USB концентратора связаны с персональным компьютером, при этом источник видимого света соединен со вторым выходом блока управления и расположен с возможностью освещения кассеты для размещения индикаторной трубки, которая расположена в зоне обзора цифровой USB камеры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник видимого света размещен над кассетой для размещения индикаторной трубки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кассета для размещения индикаторной трубки размещена в выдвижном лотке, выполненном в корпусе устройства и располагающемся под USB камерой.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для диагностирования инфекционных заболеваний, вызываемых бактерией Helicobacter pylori, во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора аммиака.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для диагностирования заболевания фенилкетонурия во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора паров фенола.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для диагностирования заболевания ацетонемия во внутренней полости индикаторной трубки размещен реагент в виде селективного индикатора паров ацетона.