Способы терапии области раны и системы для осуществления этих способов

Способы терапии области раны и системы для осуществления этих способов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к системам и способам измерения скорости заживления биологической ткани. Настоящее изобретение более конкретно относится к системам и способам получения, оцифровки и анализа изображения раны и определения степени заживления по степени изменения характеристик раны.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Большой прогресс был недавно достигнут в области терапии ран, что сильно увеличило скорость и качество процесса заживления раны. Сопоставимой со значимостью обеспечения эффективного режима терапии раны является также способность осуществлять измерения размера раны и скорости, с которой она заживает. Один достаточно грубый, но в целом эффективный способ определения скорости заживления раны состоит в том, чтобы отслеживать изменения размера всей раны со временем.

Предшествующие усилия измерить размеры и отследить изменения в размере раны были не состоятельны во многих отношениях, поскольку были не в состоянии предоставить необходимую информацию медработникам, чтобы позволить им оценить эффективность терапии. Много существующих способов измерения размера раны включают использование прозрачной или полупрозрачной пленки и ручки или маркера, чтобы провести линию по краю раны пациента, а затем оцифровать эту линию определенным образом для анализа. Один пример этого подхода включает размещение пленки с проведенной линией на поверхности сенсорной панели и повторное проведение контура раны. Электронная аппаратура сенсорной панели переводит линию в цифровой массив данных, которые могут затем быть проанализированы. Затем процессор, связанный с электронной аппаратурой, вычисляет площадь внутри линии. Поскольку не производят никакого масштабирования линии, размер раны, измеряемый такими системами, ограничен размером поверхности сенсорной панели аппаратуры. Кроме того, такие системы требуют проведения двух линий, одной на пациенте, а затем другой на сенсорной панели, т.е. выполняется процесс, который восприимчив к возрастающим ошибкам и погрешностям.

Другие системы, известные в уровне техники, основаны на непосредственном подходе получения цифрового изображения, который учитывает расстояние и углы, связанные с получением изображения. Эти системы имеют тенденцию быть очень сложными и требуют значительно больших возможностей обработки, чтобы учитывать изменения в углах и расстояниях, связанных с ракурсом изображения. Наконец, даже эти сложные системы терпят неудачу, поскольку процессы распознавания изображения часто неспособны точно и последовательно определить периметр раны.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, СВЯЗАННЫЙ С ПРОЦЕССАМИ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН

Рана обычно определяется как разрыв в эпителиальной целостности кожного покрова. Такое повреждение, однако, может быть намного более глубоким, включая кожу, подкожный жир, соединительную оболочку, мышцы и даже кость. Правильное заживление раны представляет собой очень сложный, динамический и скоординированный ряд этапов, приводящих к восстановлению ткани. Быстрое заживление раны представляет собой динамический процесс, в котором как резидентные, так и миграционные клеточные популяции действуют скоординированным образом во внеклеточном веществе ткани, чтобы восстановить поврежденные ткани. Некоторые раны не в состоянии зажить таким образом (по множеству причин) и могут поэтому быть названы хроническими ранами.

После повреждения ткани скоординированное заживление раны обычно включает четыре перекрывающиеся и четко определенные фазы: гемостаз, воспаление, пролиферацию и реструктурирование. Гемостаз включает первые этапы в отклике и заживлении раны, которые представляют собой кровотечение, коагуляцию и активацию тромбоцитов и комплементов. Воспаление достигает максимума в конце первого дня. Пролиферация клетки происходит в течение следующих от 7 до 30 дней и включает период времени, в течение которого измерения области раны могут быть наиболее полезны. В течение этого времени происходят фиброплазия, регенерация тканей (ангиогенез), повторная эпителизация и синтез внеклеточного вещества ткани. Формирование начального коллагена в ране обычно достигает максимума приблизительно через 7 дней. Повторная эпителизация раны при оптимальных условиях происходит приблизительно через 48 часов, причем к этому времени рана может полностью закрыться. Заживающая рана может обладать от 15% до 20% полной прочности на растяжение через 3 недели и 60% полной прочности через 4 месяца. После первого месяца начинается стадия деградации и реструктурирования, на которой объем клеточного содержимого и васкуляризация уменьшаются, а прочность на растяжение увеличивается. Формирование зрелого шрама часто требует от 6 до 12 месяцев.

УСИЛИЯ В РОДСТВЕННОЙ ОБЛАСТИ ТЕХНИКИ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ИЗМЕРЕНИЕ ПРОЦЕССА ЗАЖИВЛЕНИЯ РАНЫ

Поскольку терапия раны может быть дорогостоящей как с точки зрения материалов, так и с точки зрения времени, затраченного медперсоналом, терапия, которая основана на точной оценке раны и процесса заживления раны, может быть существенной. Существующие проблемы в предшествующем уровне техники включают несовершенные способы фактического измерения (непосредственного или косвенного) размера раны. Ясно, что идеальное измерительное устройство должно обладать точными размерами, быть надежным, обеспечивать данные для постоянной записи и предусматривать точную дискриминацию раны относительно периферийных областей раны. Оно должно быть выполнено с возможностью измерения раны любого размера или формы в любом месте на теле. Те части системы, которые непосредственно связаны с пациентом, должны быть портативными и быть выполненными из инертного материала. Они должны использоваться с причинением минимального дискомфорта для пациента и не должны вводить загрязнения в рану. Кроме того, аппаратура, связанная с "переводом" изображения раны в измеримую форму, должна быть экономически выгодной и не должна требовать чрезмерных затрат для обучения рутинному клиническому использованию.

Получение согласованных измерений раны является также важным фактором в точном определении изменений в размере раны. В процесс проведения измерений раны на конкретном пациенте обычно вовлечены медработники разного профиля, поэтому следует использовать точные способы с высокой повторяемостью результатов, чтобы получить результаты, которые относятся к делу, точны, непредубеждены и эффективны. Оптимальное устройство измерения должно давать непротиворечивые результаты у разных медработников и давать минимальный разброс результатов, в зависимости от положения пациента, растяжения раны или других изменений, которые затрагивают как отклонение, так и надежность (в вопросах как внутримасштабной, так и межмасштабной классификации).

Частота анализа раны часто основана на характеристиках раны, наблюдаемых на предыдущей стадии в процессе заживления раны, или просто выполняется в соответствии с распоряжениями медработника. Эффективность предписанных вмешательств не может быть оценена, не считая того случая, когда данные исходного анализа могут быть сравнены с последующими данными. Таким образом, согласованность измерений от одного периода наблюдения до следующего крайне важна.

Под определение полностью излеченной раны иногда попадает рана, которая полностью восстановила эпителий и остается залеченной на протяжении по меньшей мере 28 последовательных дней. Вообще, заживление раны проходит через планомерный процесс восстановления, так что определенные параметры, такие как размер и форма раны, скорость заживления и состояние поверхности раны, являются вполне подходящими признаками, по которым можно оценить прогресс в этом процессе. Для хронических ран это может и не произойти из-за сложных и неоднородных процессов заживления. Полное закрытие раны может и не быть достигнуто, также может и не существовать реалистичный объективный ожидаемый результат для того, чтобы сделать заключение о результате для определенных хронических ран.

В дополнение к описанным выше системам, которые измеряют двухмерную область раны, также существуют различные способы для измерения объемов раны, которые проходят ниже поверхности кожи. Обычные техники измерений объема раны включают шаблоны, закапывание жидкостей, устройства кронциркуля и стереофотограмметрию. Все эти способы, однако, страдают от различных проблем с точностью, воспроизводимостью или сложностью. Шаблон раны, например, хотя и обеспечивает очень надежное измерение, является неприятным и трудоемким процессом, неудобным и рискует загрязнить рану.

Другим способом оценки размера раны является введение физиологического раствора в рану, покрытую листом или пленкой. Затем жидкость извлекают и измеряют, чтобы определить объем. Однако эта жидкостная техника является неточной, может быть неприятной и часто является трудновыполнимой. С помощью таких подходов рана также может быть загрязнена. Системы, основанные на кронциркулях, используют покрытые пластмассой одноразовые измерители, которые полагаются на трехмерную систему координат, чтобы непосредственно измерить объем раны. Чтобы вычислить объем, этот подход использует математическую формулу, но часто страдает от изменений техники в сборе данных.

Системы стереофотограмметрии обычно используют видеокамеру, присоединенную к компьютеру или к другому устройству, основанному на микропроцессоре. В системе стереофотограмметрии для измерения раны практикующий врач помещает целевую пластину в главную плоскость фокуса рядом с раной и записывает комбинированное изображение на видеоленте. Для отметки глубины раны в самом глубоком месте используется аппликатор с ватой на конце. После того как изображение получено, практикующий врач использует компьютер, чтобы отследить длину и ширину раны. Длину аппликатора с ватой на конце также измеряют и записывают как глубину. Изображения затем сохраняют в компьютере для дальнейшего использования, анализа и сравнения. Системы стереофотограмметрии часто обеспечивают точные и повторяемые измерения размера раны и объема раны, но делают это за счет больших издержек и сложности.

Следует отметить одну работу в этой области, описанную в патенте США №5967979, авторов Тэйлора (Taylor) и др., поданном 19 октября 1999 и озаглавленном «Способ и Устройство для Фотограмметрического Анализа Биологической Ткани». Этот патент описывает способ дистанционного анализа раны и устройство, причем способ включает формирование наклонного изображения как раны, так и целевой пластины, содержащей прямоугольник, который помещен около раны. Преобразования координат обеспечивают измерение как размера раны, так и ее контуров. Получение двух отдельных изображений под различными наклонными углами приводит к трехмерным особенностям раны, которые поддаются измерению.

Усилия в прошлом, предусматривающие косвенные измерения раны (то есть передачу записи контура раны на некоторое устройство переведения в цифровую форму), страдают частично от простой потребности создавать вторую запись, чтобы передать изображение раны инструменту, подходящему для осуществления измерений. Такие системы обычно ограничивались в размере используемым шаблоном или сенсорной поверхностью, используемой вместе с инструментом. Кроме того, многие из ранее используемых способов получения отображения плохо воздействуют на рану, поскольку обертываются вокруг конечности или в противном случае не находятся в плоскости, параллельной плоскости матрицы ПЗС устройства отображения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, было бы желательно иметь систему измерения раны, в которой достигнуты все упомянутые выше аспекты, а именно точность, разрешающая способность (способность отличить область раны от периферийной области раны), повторяемость, неинвазивность, простота и экономическая эффективность. Те части системы, которые могут войти в прямой контакт с пациентом, должны быть стерильными и одноразовыми. Элементы обработки системы должны быть понятными и интуитивными, чтобы их могли использовать умеренно квалифицированные практикующие врачи. Элементы обработки также должны быть способны обеспечивать статистические данные, чтобы позволить пользователю отслеживать изменения за период времени.

В системах, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, использованы преимущества наиболее доступных и недорогих инструментов получения цифрового изображения, одновременно признавая, что самый точный инструмент, когда дело касается разрешающей способности, - это все-таки глаз практикующего врача. Первый предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения использует прозрачную или полупрозрачную пленку (содержащий след от раны); фон/шаблон (содержащий, например, полутвердую панель с визуально контрастным фоном и контрольными площадями поверхности, таких как белый фон с черной рамкой); и устройство получения цифрового изображения и цифровой процессор (содержащий, например, КПК (карманный персональный компьютер) или другой портативный компьютер со встроенной или присоединяемой камерой).

Способ, связанный с описанной системой, включает первоначальную обрисовку следа периметра раны на прозрачной или полупрозрачной пленке таким образом, который уже известен большинству врачей, практикующих в этой области. Вместо того чтобы снова формировать след во второй раз, прозрачную пленку помещают на простой шаблон, который позволяет как изменять масштаб, так и менять угловое расположение в процессе получения изображения. Устройство получения цифрового изображения системы в соответствии с первым предпочтительным вариантом выполнения, описанным выше, записывает весь шаблон с контуром следа раны внутри него. Переведенное в цифровую форму изображение затем обрабатывают с помощью программного обеспечения внутри этого блока, чтобы автоматически найти контрольные особенности шаблона и след, и отображают конкретные результаты на экране дисплея. Обрабатывающая система, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, может также включать этапы пороговой обработки данных изображения, обнаружения контура, обнаружения квадрата (используемого для идентификации шаблона), установление области, представляющей интерес (что связано с контрольными особенностями на шаблоне), обнаружения следа раны, вычисления площадей, устранения искажения и отображения результата с конкретными типами фильтрации данных.

Путем использования цифровой камеры или другого устройства получения изображения возможно упростить процесс ввода данных и также избежать ошибок, вызванных ручным формированием второго следа и обусловленных системами предшествующего уровня техники. Способ получения изображения также является намного более гибким, чем при использовании сенсорной панели фиксированного размера. Расположение следа раны совместно с шаблоном также делает обработку изображения намного более надежной и точной. Способ в соответствии с настоящим изобретением может также быть использован для измерения многочисленных областей раны в данной области ткани. Требование к качеству устройства получения изображения и требование к возможности обработки данных системой, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, относительно низки, следовательно, указанный принцип может быть заложен в отдельную простую микропроцессорную систему. В отличие от предшествующего уровня техники способ, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, использует цифровую камеру для записи проведенного контура раны и затем вычисляет площадь, сравнивая ее с известными контрольными размерами особенностей шаблона. При этом отсутствует проведение второго следа, а размер раны ограничен только размером используемого шаблона. Путем замены дешевого шаблона способ может быть использован для любой раны. Использование шаблона с контрольными особенностями известных размеров позволяет в процессе получения изображения как изменять масштаб изображения, так и учитывать все другие углы наблюдения, помимо прямого угла к поверхности.

Второй предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения состоит просто из устройства получения цифрового изображения (цифровая камера, имеющая, например, 320×240 пикселей или больше, цветная или черно-белая); и блока обработки данных (предпочтительно планшетный ПК или другая компьютерная система, основанная на микропроцессоре), содержащий сенсорный экран для отображения или другое средство, связанное с отображением данных, для обеспечения ввода графических данных.

Способ, связанный со вторым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения, описанным выше, включает размещение небольшой контрольной метки на пациенте вблизи (но предпочтительно снаружи) раны и записывание цифрового изображения участка раны из положения, обычно перпендикулярного плоскости области раны. Цифровое изображение затем передают в планшетный ПК или в другой компьютер, имеющий экран дисплея и устройство ввода графических данных, связанное с экраном дисплея (такое как сенсорная панель). Предпочтительно дисплей может быть размещен как для рассмотрения, так и для ввода графических данных. Если дисплей связан, например, с планшетным ПК, то он может быть размещен горизонтально на рабочей поверхности, такой как стол. Затем изображение отображают на экране ПК и изменяют в масштабе (увеличивают или уменьшают), чтобы предоставить практикующему врачу точное представление раны. Затем практикующий врач проводит щупом след периметра раны на экране (или на устройстве ввода графических данных другого типа), чтобы определить размер раны. Программное обеспечение в системе затем вычисляет площадь раны, основываясь на проведенном контуре и масштабе изображения (с учетом размера контрольной метки, которая включена в область наблюдения). Поскольку контрольная метка выполнена легко распознаваемой компьютером, вычисление масштаба может быть очень точным. Определение периметра раны, с другой стороны, не является настолько легким для компьютера, поэтому этот этап процесса оставляют для определения практикующим врачом.

В отличие от предшествующего уровня техники этот второй вариант выполнения, как и первый, использует только один этап построения следа и поэтому сильно уменьшает вероятность внесения ошибок в этот процесс. В отличие от способов предшествующего уровня техники, которые используют технологии сенсорных панелей, описанный здесь вариант выполнения, в соответствии с настоящим изобретением, в состоянии выгодно изменить масштаб изображения раны прежде, чем практикующий врач проведет след.

Также в отличие от большинства способов предшествующего уровня техники способы, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, более просты с точки зрения требований к оборудованию и установке, так же как и требований к обработке данных. Кроме того, многие из способов предшествующего уровня техники достаточно плохо работают с ранами, которые загибаются вокруг конечности или, в ином случае, не могут быть полностью видимы на одном кадре.

Системы и способы, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, решают большинство, если не все проблемы, обрисованные в общих чертах выше, связанные с предшествующим уровнем техники. В конечном счете, именно использование в настоящем изобретении лучших аспектов других систем, наряду с конкретными новыми элементами, причем новым и уникальным способом, обеспечивает все преимущества, осуществленные в одной системе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии всей системы, выполненной в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, иллюстрирующий последовательные этапы методологии изобретения.

Фиг.2 представляет собой вид в аксонометрии всей системы, выполненной в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, иллюстрирующий последовательные этапы методологии изобретения.

Фиг.3А представляет собой детальный вид иллюстративного шаблона, используемого совместно с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, изображающий след раны и отличающий различные геометрические измерения, выполняемые в процессе получения изображения в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3В представляет собой детальный вид экрана устройства типа КПК (карманного персонального компьютера), записавшего изображение иллюстративного шаблона, показанного на Фиг.3А, показывающий снова обрисовку раны и различные измерения, выполненные и используемые в анализе области раны.

Фиг.4 представляет собой вид "снимка экрана" иллюстративного дисплея, созданного системой, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий прослеживаемый прогресс в заживлении раны.

Фиг.5 представляет собой детальный вид второго иллюстративного шаблона, используемого совместно с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, изображающий след раны, на котором наблюдаются многочисленные дискретные поверхности раны.

Фиг.6А представляет собой блок-схему последовательных операций высокого уровня, изображающую начальные этапы выполнения способа в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.

Фиг.6В представляет собой блок-схему последовательных операций высокого уровня, иллюстрирующую этапы обработки изображения способа, выполненного в соответствии с первым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Фиг.7А представляет собой блок-схему последовательных операций высокого уровня, иллюстрирующую начальные этапы выполнения способа в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.

Фиг.7В представляет собой блок-схему последовательных операций высокого уровня, иллюстрирующую этапы обработки изображения способа, выполненного в соответствии со вторым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обратимся сначала к Фиг.1 для краткого описания конкретных элементов, необходимых в системе, выполненной в соответствии с первым предпочтительным вариантом выполнения, для осуществления способа согласно изобретению. Обычно в системе используется прозрачная или полупрозрачная пленка, размещенная на пациенте поверх участка раны, на которую наносят контур периметра раны с помощью перманентного фломастера или подобного ему инструмента. Эту прозрачную или полупрозрачную пленку с контуром раны затем помещают на прямоугольную структуру шаблона, которая в предпочтительном варианте выполнения имеет белый фон, окруженный широкой черной полосой (рамкой). Затем практикующий врач использует запрограммированный переносной цифровой процессор и устройство цифровой камеры (например, КПК, оснащенный камерой), чтобы записать изображение пленки/шаблона вместе. Программное обеспечение, предназначенное для обработки изображения, запрограммированное в устройстве, идентифицирует и переводит в цифровое выражение контур раны и окружающей рамки (в качестве контроля), чтобы затем вычислить площадь раны. Этот первый способ находит конкретное применение в случае ран, которые простираются по большой, неплоской части тела, что может иметь место в случае ран на руках или ногах.

Со ссылкой на Фиг.1 видно, что раскрыты все элементы системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, так же как и использование в последовательности каждого из элементов при выполнении способа согласно настоящему изобретению. На Фиг.1 пациент 10 с раной 12 показан с прозрачной/полупрозрачной пленкой 14, тщательно размещенной поверх раны 12 для того, чтобы определить контур раны. Медработник/практикующий врач использует фломастер 16 или другое устройство маркировки с мягким наконечником, чтобы аккуратно обрисовать контур раны на прозрачной/полупрозрачной пленке 14, что приводит к тому, что контур раны 18 навсегда (или надолго) закрепляется на прозрачной/светопропускающей пленке 14.

Прозрачная/полупрозрачная пленка 14, конечно, предпочтительно выполнена стерильной по меньшей мере на одной стороне, помещенной на рану. Имеется большое разнообразие прозрачных, полупрозрачных или светопропускающих листовых материалов, которые содержат выполненную с возможностью удаления подложку, которая поддерживает внутреннюю поверхность листа в стерильном состоянии, пока та не используется. Было найдено, что для ран, на которых применяется лечение пониженным давлением, упаковка, связанная со слоем фильтра/пены (который отрезается и помещается на поверхность раны), обеспечивает подходящий стерильный прозрачный/светопропускающий листовой материал для использования в качестве средства обрисовки контура. Эта упаковка обычно герметизирует материал фильтра/пены между непрозрачным или светопропускающим листом и прозрачной пленкой. Внутренние поверхности этих листов являются, безусловно, стерильными, пока упаковка не открыта, что обычно достигается путем растягивания двух листов упаковки в разные стороны. Если такой пакет используется сразу после открытия, то прозрачный лист находит подходящее применение в системе, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, в качестве средства для обрисовки контура раны.

Прозрачную/светопропускающую пленку 14, которая в предпочтительном варианте выполнения может дополнительно иметь информацию, отождествляющую личность пациента, затем помещают на заднюю панель 20 и прикрепляют к ней, чтобы получить сборку шаблона изображения, используемую в системе. Задняя панель 20 обычно содержит твердую или полутвердую панель с матовой поверхностью, ограниченной рамкой 22 контрастирующего цвета. Контрастирующая цветная рамка 22 может быть любой рамкой из многих различных типов рамок, подходящих для того, чтобы создать связанную или охватывающую контрастирующую границу для задней панели 20. В предпочтительном варианте выполнения задняя панель 20 может быть, например, матовой панелью белого или светлого цвета, а рамка 22 может просто быть отпечатанной или нарисованной границей черного или темного цвета, которая также является матовой. Также может быть использована физически отдельная рамка контрастирующего цвета, в которую вставлена пленка.

Как только прозрачная/полупрозрачная пленка 14 закреплена на задней панели 20, сборку помещают в удобное положение для получения отображения, которое обеспечивает подходящее положение сборки для цифровой камеры, соединенной с устройством 24 КПК. Посредством цифровой камеры, связанной с устройством 24 КПК, создают цифровое изображение 28 сборки прозрачной/полупрозрачной пленки 14 и задней панели 20. Это цифровое изображение 28 предпочтительно наблюдают на устройстве 24 КПК в процессе записи неподвижного изображения, чтобы гарантировать получение полного изображения контура 18 раны и по меньшей мере внутренней границы рамки 22. Как только соответствующее изображение записано, программное обеспечение обработки изображения, действующее в микропроцессоре, связанном с устройством 24 КПК, анализирует и переводит в цифровое выражение данные изображения, чтобы возвратить значение площади раны. Способы обработки данных изображения и определения значения площади описаны более подробно ниже в отношении Фиг.6А и 6В. В предпочтительном варианте выполнения система микропроцессора устройства 24 КПК должна быть способной обрабатывать незначительное количество данных цифрового изображения и удовлетворять требованиям обработки, описанным ниже. Такие требования обработки по существу минимальны и обычно выполняются стандартными переносными ПК, многими из КПК последних моделей и другими вычислительными устройствами карманных компьютеров.

Теперь со ссылкой на Фиг.2 описан альтернативный предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения. Как и в первом варианте выполнения, во втором варианте выполнения используется одна обрисовка контура раны и запись контура раны в системе обработки цифрового изображения. Различие двух вариантов выполнения состоит в местоположении выполнения обрисовки контура раны. Система, выполненная в соответствии со вторым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения, состоит просто из устройства получения цифрового изображения (цифровая камера); блока обработки изображения, такого как планшетный ПК или другая компьютерная система, основанная на микропроцессоре, имеющая установленный горизонтально экран дисплея с сенсорной панелью (или другой альтернативный способ ввода графической информации); и щуп (или другое устройство, управляемое пользователем) для того, чтобы направить получение данных на экран дисплея.

На Фиг.2 пациент 10 с раной 12 показан расположенным, соответственно, так, чтобы можно было получить изображение раны 12 с помощью устройства 42 получения цифрового изображения. Контрольная метка 32 размещена рядом (но предпочтительно снаружи) с периметром раны 12 и тем самым она также записывается в цифровое изображение 44 участка раны с помощью устройства 42 получения цифрового изображения из положения, обычно перпендикулярного плоскости раны 12. Цифровое изображение 44, записанное таким образом, затем передается планшетному ПК 46 или другому компьютеру, имеющему экран 48 дисплея с сенсорной панелью (предпочтительно дисплей, который может быть размещен горизонтально на рабочей поверхности, такой как стол). Передача цифрового изображения 44 по каналу 45 связи к планшетному ПК 46 может быть выполнена в соответствии с любым из многих различных протоколов передачи данных, таких как проводная последовательная связь (например, USB) или радиосвязь (такой как протоколы, основанные на ИК- или РЧ-сигналах).

Изображение 44 передается в работающее в планшетном ПК 46 программное обеспечение, обрабатывающее изображение, и отображается на экране планшетного ПК. В нем изображение может быть подвергнуто изменению масштаба (увеличено или уменьшено), чтобы обеспечить практикующего врача точным и ясным представлением раны 12. Практикующим врачом могут быть выполнены различные модификации изображения, включая изменение масштаба и эффекты контраста через функцию "клавиши" 54, отображенной на дисплее 48 совместно с изображением 44. Результат этого процесса, который описан более подробно ниже, состоит в том, чтобы дать практикующему врачу самый лучший вид раны, чтобы осуществить обрисовку контура периметра раны, который является точным и непротиворечивым.

Практикующий врач затем обрисовывает периметр раны 52 щупом 50 на экране 48, чтобы определить размер раны 12. Вместо дисплея с сенсорной панелью могут быть использованы альтернативные способы ввода графических данных. Программное обеспечение в системе получает эти данные от сенсорного экрана и устанавливает приведенные в определенный масштаб размеры контура в соответствии со способами, описанными ниже. Контур обеспечивает достоверные данные, которые может использовать процессор для вычисления площади раны, не полагаясь на принятие решения процессором относительно истинной линии, ограничивающей периметр раны. Этот этап принятия решения оставляют практикующему врачу. Контрольная метка 32, с другой стороны, специально выполнена легко распознаваемой процессором построения изображения с целью точного определения масштаба изображения. С помощью данных, связанных с контуром и изображением контрольной метки, система процессора в планшетном ПК 46 может затем вычислить площадь раны и сообщить об этом практикующему врачу через дисплей.

Со ссылкой теперь на Фиг.3А, описано двухмерное изображение, получаемое с помощью настоящего изобретения в первом предпочтительном варианте выполнения, и различные параметры в изображении, которые используются в обработке данных. На Фиг.3А показано типичное изображение, полученное системой, включая и изображение рамки 22, размещенной на задней панели 20. Контур 18 раны показан полностью заключенным внутри области, ограниченной рамкой 22.

Контур 18 раны вмещает площадь AW, которая является целью измерения системы в соответствии с настоящим изобретением. Чтобы получить это измерение площади AW, данные, связанные с изображением, должны быть переведены в цифровые данные таким способом, который обеспечивал бы интеграцию данных и установление области под (внутри) кривыми, связанными с контуром раны. Для определения площади внутри замкнутой кривой, периметр которой установлен известными точечными значениями в пределах переведенной в цифровую форму области, в этой области техники известны различные алгоритмы. В этом случае информация, необходимая для выполнения этих вычислений, будет включать полную ширину области, WT, которая, безусловно, является шириной представляющей интерес области внутри рамки. Для таких вычислений также необходимо знать высоту области, HT, которая аналогично определена размерами рамки. В каждом случае эти два размера, связанные с рамкой, являются фактическими размерами, таким образом, они становятся контрольными размерами для вычисляемой фактической площади раны. В этом отношении процесс выполнения более сложных вычислений для устранения угла отклонения и трехмерных эффектов процесса построения изображения оказывается ненужным. Другими словами, фактический размер контура раны в изображении менее важен, чем его относительный размер по отношению к представляющей интерес области, установленной размерами WT и HT.

Установление представляющей интерес области по существу устанавливает область координат, внутри которой помещают контур 18 раны. Эта область координат может, следовательно, быть проанализирована как содержащая кривые в системе координат X-Y, в которой переменная X, имеющая минимальное значение Х0, проходит до максимального значения X, равное XN, которое является горизонтальным пределом замкнутой кривой контура раны. Аналогично, вертикальные минимумы (Y0) и максимумы (YN) могут быть идентифицированы и установлены до того, как упорядоченные пары координат для каждого из многочисленных выбранных точек на кривой контура раны будут идентифицированы в цифровой форме. Надо снова отметить, что способы, связанные как с идентификацией точек на кривой в системе координат, так и с интегрированием этих точек для определения площади внутри кривой, являются известными в этой области техники.

Фиг.3В обеспечивает изображения 28 в таком виде, в каком оно могло бы быть представлено на устройстве 24 КПК, как было описано выше в связи с первым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения. На этом виде, который может относиться ко времени записи изображения, или после записи изображения, шаблон 20 с рамкой 22 виден размещенным под очевидным углом для того, чтобы подчеркнуть возможности системы и способа. Хотя практикующий врач может предпочтительно держать устройство построения цифрового изображения (устройство КПК) в положении, обычно перпендикулярном плоскости шаблона 20, это расположение не является определяющим. Пока весь внутренний край рамки 22 записывается в изображении, способ может определить фактическую площадь раны.

На виде, изображенном на устройстве 24 КПК, контур 18 раны включает область AI, которая является приведенным к масштабу измерением истинной площади раны. Чтобы получить фактическое значение AW, данные, связанные с изображением, должны быть приведены к масштабу как в X, так и Y измерении. В этом случае размер WIT очевидно является шириной представляющей интерес области изображения внутри рамки 22. Аналогично, высота HIT области изображения аналогично определяется размерами рамки 22, причем каждый из этих размеров независимо сравнивается с WIT и HIT, чтобы установить масштабные коэффициенты в каждом из этих двух измерений. Эти масштабные коэффициенты затем применяют к координатам данных, представляющих контур 18 раны, чтобы получить точные значения для значений X изображения, значений XI0 и XIN, являющихся горизонтальными пределами замкнутой кривой контура раны, а также значений YI0 и YIN. Еще раз отметим, что способы, связанные как с идентификацией точек на кривой в сис