Портативное устройство для скрининга внутричерепного кровоизлияния

Описание

Инфрасканер 2000 – это портативное сканирующее устройство для первичного обнаружения внутричерепного кровоизлияния и выявления пациентов, нуждающихся в немедленном проведении компьютерной томографии и нейрохирургического вмешательства.

Инфрасканер 2000 используют на месте получения черепно-мозговой травмы с целью ранней диагностики внутричерепного кровоизлияния, что является инновационным методом для уточнения локализации гематомы и дополнением к обычному неврологическому исследованию.

Диагностические возможности Инфрасканера 2000:

• Длительность исследования составляет 2-3 минуты.
• Возможность обнаружения гематомы более 3,5 см3.
• Обнаружение гематомы на глубине до 2,5 см от поверхности головного мозга (3,5 см от поверхности кожи черепа)
• Давность гематомы до 3-х суток
• Точность: У больных с эпидуральными, субдуральными и внутримозговыми гематомами:
• Чувствительность = 88% / Специфичность = 90.7%

Клиническое применение Инфрасканера 2000:

Скрининг пациентов на догоспитальном этапе

Инфрасканер 2000 используют на месте получения черепно-мозговой травмы с целью ранней диагностики внутричерепного кровоизлияния и установления правильной очередности оказания медицинской помощи:

• Машины скорой помощи
• Травмпункты
• Спортивная медицина
• Отдаленные районы (ЦРБ)
• Пенитенциарные учреждения
• Промышленные зоны, добыча нефти и газа

Инфрасканер позволяет выявить внутричерепное кровоизлияние у больных, поступающих в приемное отделение с черепно-мозговой травмой, с целью определения срочности лечения с учетом других осложнений. Для пациентов, находящихся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, а также маленьких детей неинвазивный метод скрининга является уникальным, так как неврологическое обследование таких пациентов практически невозможно.

Мониторинг в больнице

Инфрасканер позволяет проводить динамическое наблюдение за больными со средней или тяжелой черепно-мозговой травмой у постели больного с целью уменьшения повторных томографий в послеоперационном периоде. Около 20% гематом проявляются через 12 часов после травмы. Инфрасканер используют в качестве прикроватного средства мониторинга больных, оставленных для наблюдения.

Использование Инфрасканера 2000 в чрезвычайных ситуациях

При техногенных катастрофах с большим количеством раненых Инфрасканер обеспечивает раннее выявление внутричерепной гематомы у пострадавших, позволяет провести сортировку при массовом поступлении пациентов для решения вопроса о срочности эвакуации в специализированные медицинские учреждения.

Использование Инфрасканера 2000 в военной медицине

Инфрасканер способствует эффективному использованию сил и средств медицинской службы на различных этапах эвакуации и сортировки раненых. ВМС США и морские пехотинцы успешно испытали Инфрасканер во
время боевых операций в Ираке и Афганистане. Раннее выявление гематом способствует спасению жизней и планированию правильной очередности эвакуации пострадавших.

Компоненты прибора

Модель Infrascanner 2000 представляет собой портативное устройство, которое использует для скрининга технологию ближнего инфракрасного излучения (NIR).

Модель Инфрасканер 2000 включает в себя датчик и устройство для подзарядки.

Датчик состоит из безопасного для глаз диода с ИК-лазером и оптического детектора. ИК-лазер и детектор контактируют с головой пациента через два одноразовых световода. Сигнал детектора оцифровывается и анализируется одноплатным компьютером (SBC) в датчике. SBC получает данные от детектора и автоматически регулирует настройки. Эти данные дополнительно обрабатываются SBC, а результаты этой обработки, отображаются на экране.

Датчик включается при размещении одноразовой крышки на Инфрасканере 2000 и выключается при удалении одноразовой крышки с устройства. Инфрасканер может работать либо от перезаряжаемых никель-металлогидридных аккумуляторов или на 4 одноразовых батарейках типа АА. Зарядное устройство используется для зарядки аккумулятора, если он используется в датчике, и для копирования и переноса данных с Инфрасканера 2000 в персональный компьютер.

Инфрасканер модель 2000 (Infrascanner Model 2000), представляет собой переносной детектор внутричерепных гематом мозга, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне (БИК).

В систему включены следующие компоненты:

• Инфрасканер модель 2000
• Зарядное устройство для аппарата
• Одноразовая защитная крышка
• Чемодан для переноски
• USB-кабель для подключения зарядного устройства к персональному компьютеру
• Блок питания зарядного устройства

Чемодан для переноски с компонентами системы

Модель 2000 была разработана на основе модели 1000 Infrascanner, с учетом пожеланий Корпуса морской пехоты США.

Система включает в себя два компонента: инфракрасный сканер и зарядное устройство. Внутри датчика находится лазерный диод безопасности Класса 1, испускающий волны длиной 808 нм и кремниевый детектор. Излучение лазера направляется на голову пациента с помощью двух световодов длиной 19 мм, через них же излучение попадает на детектор.

Основные изменения включают:

• Интеграция обработки, отображения и контрольных функций КПК в отдельный датчик.
• Защищенность системы для улучшения прочности.
• Добавление возможности использовать регулярные батареи типа АА в дополнение к аккумуляторной батарее.

Принцип работы

Все биологические ткани в разной степени пропускают электромагнитное (ЭМ) излучение различной частоты и интенсивности, т.е. фотоны различных энергетических уровней. Эта пропускающая способность лежит в основе всех существующих исследований, основанных на передаче/рассеивании лучей, при проведении рентгеновского обследования, компьютерной томографии (КТ) и облучении волнами ИК-спектра ближнего диапазона.

С точки зрения спектроскопии это объясняется тем, что различные молекулы поглощают ЭМ излучение различной длины (т.е. свет с разной длиной волны). Подобным образом, ткани также отражают ЭМ излучение в разной степени.

Принцип работы инфракрасного сканера основан на обработке изображения молекулы гемоглобина, полученного с помощью облучения волнами ИК-спектра ближнего диапазона.

Фотоны из любого источника света направляются по определенной траектории через исследуемую ткань обратно к детектору, расположенному приблизительно на том же уровне, что и источник. Несмотря на значительное затухание световых волн из-за процессов рассеивания и поглощения в них, тем не менее, сохраняются спектроскопические признаки молекул, через которые они прошли на пути к детектору. Настроив длину волны испускаемого источником света, можно определить относительную концентрацию гемоглобина в исследуемой ткани. При сравнении полученных результатов с данными о нормальных показателях ткани можно сделать выводы об ее состоянии, руководствуясь также основными знаниями об отклоняющихся от нормы состояниях ткани.

Принцип диагностики внутричерепных гематом с использованием инфракрасного сканера основан на том, что внесосудистая кровь поглощает БИК больше, чем внутрисосудистая, что объясняется большей (обычно в 10 раз) концентрацией гемоглобина в остро текущей гематоме по сравнению с нормальной тканью мозга, в которой кровь находится внутри кровеносных сосудов. Инфракрасный сканер сравнивает левое и правое полушарие мозга в четырех различных зонах. Поглощение БИК больше (а, следовательно, количество отраженного света меньше) в том полушарии мозга, где обнаружена гематома (по сравнению с неповрежденным полушарием).

Волны длиной 805 нм чувствительны только к объему крови, но не к насыщенности ее кислородом. Инфракрасный сканер успешно помещается со стороны левого и правого полушария на лобную, височную, теменную и затылочную зоны головы, где происходит регистрация и анализ поглощения световых волн длиной 805 нм.

Поглощение света гемоглобином

Разница в оптической плотности (∆OD) в различных зонах рассчитывается по следующей формуле:

Где In - интенсивность отраженного излучения с нормальной стороны,

Iн - интенсивность отраженного излучения со стороны, пораженной гематомой.