Способ мониторинга заболеваний

Способ мониторинга заболеваний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к медицине, к измерениям для диагностических целей путем измерения температуры частей тела, а именно к способу мониторинга заболеваний и устройству для мониторинга заболеваний для его осуществления, которые могут быть использованы для контроля течения заболеваний и оценки эффективности лечения в домашних условиях (вне пределов медико-профилактических учреждений и/или без участия специалиста), в медико-профилактических учреждениях, при проведении телемедицинских консультаций.

Под мониторингом в медицине обычно понимается процесс систематического или непрерывного сбора информации о функционировании различных органов и систем организма человека для контроля течения заболеваний, раннего выявления обострений и определения эффективности проводимого лечения (http://en.wikipedia.org/wiki/Monitoring_%28medicine%29).

В данной заявке под понятием мониторинг понимается процесс периодического сбора информации для контроля течения ранее установленных (диагностированных) заболеваний, раннего выявления обострений и определения эффективности проводимого лечения.

В настоящее время из-за наличия огромного количества высокоспецифических аппаратов и методов для диагностики в абсолютном большинстве клинических случаев не существует проблемы с точным установлением диагноза. Однако для большинства самых распространенных болезней, являющихся основной причиной смертности (сосудистых, воспалительных, онкологических и др.), не существует точных, безопасных и доступных обычному пользователю аппаратов для объективного мониторинга течения болезней/эффективности терапии в домашних условиях.

Поэтому в настоящее время велика потребность населения в простых и недорогих аппаратах, предназначенных для мониторинга заболеваний в домашних условиях, аналогичных тонометру (мониторинг уровня артериального давления, в т.ч. гипертонии и гипотонии), кардиомонитору (мониторинг болезней сердца) и глюкометру (мониторинг уровня сахара в крови, в т.ч. при сахарном диабете). Успешное удовлетворение этой потребности возможно только при унификации процесса обследования и самообследования, измерения соответствующих показателей и автоматизированной их обработке с выдачей важных для пациента цифровых и/или текстовых показателей.

Общеизвестно, что цифровой термометр, измеряющий общую температуру тела, является чувствительным, но низкоспецифическим аппаратом для выявления и мониторинга болезней. Также широко известно, что многие заболевания человека сопровождаются характерными изменениями температуры поверхности кожи в определенных областях тела (т.н. локальными термопризнаками болезней). Информация о распределении значений температуры позволяет судить о наличии патологии в организме (Lahiri В.В., Bagavathiappan S., Jayakumar Т., Philip J. Medical applications of infrared thermography: A review // Infrared Physics & Technology. - Volume 55, Issue 4, July 2012, P. 221-235). Термопризнаки заболеваний обычно появляются раньше других клинических проявлений заболевания, и они заметно меняются в процессе лечения. Медицинская термография, как и измерение общей температуры тела, при высокой чувствительности также имеет низкую специфичность (Arora N, Martins D, Ruggerio D, et al.: Effectiveness of a noninvasive digital infrared thermal imaging system in the detection of breast cancer.// Am J Surg 196 (4): 523-6, 2008). Вследствие этого регистрация температуры поверхности кожи областей тела в динамике является эффективным методом мониторинга.

Известны способы диагностики и мониторинга заболеваний, основанные на применении ряда устройств для регистрации значений температуры:

1. «Контактная термография» (например, http://www.atm-charm.ru/stati) посредством использования специальных пластин на микроинкапсулированных жидких кристаллах (E.L.C.) позволяет при помощи различных цветов отобразить температуру обследуемых участков тела. Контактная термография чаще всего используется для определения изменений температуры тела, произошедших в связи с развитием целлюлита в его различных стадиях. Преимущества: простота в применении, безвредность, возможность многократного проведения обследования. Однако существенные недостатки не позволяют использовать эту технологию в рамках изобретения, а именно:

- пленки имеют ограниченный размер, следовательно, не могут быть наложены на любую обследуемую зону;

- метод не позволяет оцифровать и доставить в компьютер числовые значения температур в точках обследуемой области для последующей автоматической оценки и интерпретации получаемой картины;

- применение метода ограничено участками тела с минимально развитым волосяным покровом и максимально гладким рельефом, как то голени и бедра (например, Hoffmann R, Largiader F, Brutsch HP. Liquid crystal contact thermography - a new screening procedure in the diagnosis of deep venous thrombosis // Helv Chir Acta. 1989 Jun; 56 (l-2): 45-8).

2. Термометры контактные (например, Microlife MT1671 - www.microlife.com/WebTools/ProductDB/pdf/IB%20MT%201671%20EN-RU%201310.pdf) - это устройства для измерения температуры объектов путем непосредственного контакта с ними.

В медицине контактные термометры обычно используются для измерения только общей температуры тела пациента орально, ректально, аксиллярно или в наружном слуховом проходе. Термометры контактные имеют следующие преимущества:

- высокая точность - контактные термометры осуществляют высокоточное измерение температуры во всех средах;

- высокая стабильность результатов измерения - серии измерений термометры обеспечивают высокую повторяемость результатов, т.к. обеспечивается прямой контакт с исследуемым объектом.

Однако контактный термометр обладает существенными недостатками, которые не позволяют его использовать в рамках изобретения, а именно:

- высокая инерция при проведении замеров, требуется время для достижения термодинамического равновесия между чувствительным элементом термометра и объектом; это время может составлять от нескольких секунд до нескольких минут, что неприемлемо при проведении большого количества измерений, необходимых для адекватной оценки температурного поля определенной области тела;

- необходимость обеспечения качественного физического контакта с поверхностью объекта длительное время, что в свою очередь может привести к изменению температуры самого объекта. Достаточно точно можно измерить температуру только в закрытых от влияния окружающего воздуха местах (подмышечная впадина, ухо и т.п.). Невозможно с помощью контактного термометра точно измерить температуру на открытых участках тела.

Ряд авторов предлагают способы диагностики, основанные на применении подключаемых к компьютеру контактных температурных датчиков, данные которых с помощью компьютерной программы используют для конструирования на экране монитора изображения температурного поля на обследуемой области (например, ЕР 1326063 А1, 09.07.2003, RU2276965 С2, 27.05.2006; RU 2003127766 А, 20.03.2005; RU 2267982 С2, 20.01.2006. RU 2007138079 A, 27.04.2009). Наличие патологии выявляют по отклонению температуры в обследуемой области тела от стандартного значения, в качестве которого используют среднестатистическое значение, характерное для здоровых людей, или индивидуальную норму человека, полученную путем усреднения показателей датчиков при измерении температуры в нескольких точках в обследуемой области на теле.

Недостаток этих способов связан с тем, что точность воспроизведения температурного поля зависит от характеристик используемых контактных термометров, показания которых в конкретный момент времени определяются состоянием кожи, в частности ее влажностью. Это требует предварительного измерения зависимости показаний термометра от характеристик кожи и введение этой зависимости в алгоритм обработки полученных данных. Кроме того, показания контактного термометра зависят от условий снятия показаний, например от усилия прижатия термометра к телу человека. Например, предлагаемый в способе RU 2007138079, 27.04.2009 вспомогательный элемент в виде плотно обжимающего костюма с неизбежностью вызывает парниковый эффект, а также изменения локальной микроциркуляции и нарушение локального теплообмена кожи, что в принципе исключает получение сколько-нибудь адекватной информации о значении температуры в обследуемой области («общеизвестно, что перед проведением тепловизионного обследования области, подлежащие обследованию, должны быть подвергнуты 10-15 минутной адаптации к температурному режиму помещения. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы между кожной температурой обнаженных участков тела человека и температурой помещения установился постоянный градиент температуры……» Цит. по: Колесов С.Н., Воловик М.Г., Прилучный М.А. Медицинское теплорадиовидение: современный методологический подход: Монография. - Нижний Новгород: ФГУ “ННИИТО Росмедтехнологий”, 2008. - 184 с. (стр.70-71)). Кроме того, в обсуждаемых способах использование совокупности контактных датчиков не предусматривает точного позиционирования каждого из них относительно анатомических особенностей обследуемой области, поэтому получаемая информация о значениях температуры не может быть однозначно сопоставлена с индивидуальным изображением обследуемой области.

В некоторых из способов (например, ЕР 1326063, 09.07.2003, JP 2010194073, 09.09.2010) при наличии тех же вышеописанных недостатков обсуждается возможность визуализации температурного распределения, но во всех случаях речь идет только о построении дискретного множества значений температуры в обследованных точках в виде совокупности прямоугольных областей, отображающих эти значения (поэтому по сравнению с реальными термограммами, получаемыми при использовании тепловизора, такие визуализации посредством отображения значений температуры в цветовой форме не являются термограммами в общепринятом смысле). Не предусматривается процедура отображения температурного поля между обследованными точками, что исключает построение и анализ реальных термограмм.

Существующие в настоящее время инфракрасные контактные быстродействующие термометры медицинского назначения предназначены, в основном, для измерения общей температуры тела. Общепринято оценивать общую температуру тела, измеряя температуру одной из нескольких областей тела, а именно поверхности лба и/или ушного канала. Соответственно, существующие инфракрасные медицинские термометры, предназначенные для измерения общей температуры тела, конструктивно и функционально специализированы для измерения температуры только в этих областях тела и не предназначены для оценки локальной температуры произвольного участка тела.

Существуют также узкоспециализированные инфракрасные контактные термометры, предназначенные для оценки температуры на строго определенных участках тела при строго определенных патологиях, например для измерения температуры стопы при сосудистых осложнениях сахарного диабета. Такие термометры также не могут быть использованы для измерения локальной температуры на произвольном участке тела.

3. Пирометр (например, PCE-FIT10 - www.industrial-needs.com/manual/manual-pce-FIT10.pdf) - прибор для бесконтактного измерения температуры. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения. Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов. Пирометры подразделяются на три основные группы:

- яркостные (оптические) и цветовые (мультиспектральные, спектрального отношения). Рабочий диапазон - начиная с сотен градусов Цельсия и выше (например, оптический пирометр ОППИР-09 - http://window.edu.ru/resource/935/28935/files/tsurel61.pdf, цветовой СПЕКТРОПИР 11М - http://pribor-neva.ru/katalog/pyro/spektropir.htm), поэтому для работы с биологическими объектами они не предназначены;

- радиационные - принимают инфракрасное излучение инфракрасным сенсором и оценивают температуру посредством пересчитанного показателя мощности теплового излучения. Диапазон измеряемых температур достаточно широк (например, АКИП 9301 - www.mpp-nn.ru/pdf/akip-9301.9302.pdf), могут использоваться для измерения температуры биологических объектов, в т.ч. человека.

Важным параметром пирометра является показатель визирования. Показатель визирования ПВ - это отношение диаметра D пятна визирования к расстоянию L между пирометром и объектом: ПВ=D/L. Пятно визирования - это тот участок обследуемой поверхности, с которого тепловое излучение поступает в регистрирующий это излучение инфракрасный сенсор пирометра.

Показатель визирования записывается в виде отношения: 1:30, 1:50, 1:100 и т.д. Чем меньше ПВ, тем меньше по размерам может быть объект обследования. Для одного и того же объекта пирометр с меньшим ПВ позволяет проводить измерения с большего расстояния. Однако при малых ПВ мощность излучения, воспринимаемая пирометром, очень мала.

В случае, когда диаметр пятна визирования сопоставим с размером рабочей поверхности инфракрасного сенсора пирометра, непосредственно регистрирующей тепловое излучение, и невелик по сравнению с размерами обследуемой поверхности, а расстояние между инфракрасным сенсором и обследуемой поверхностью мало, пятно визирования пирометра можно условно представлять как точку. В данной заявке термин «точка измерения температуры» используется на протяжении всего последующего текста именно в таком значении.

Пирометры обладают следующими достоинствами:

- бесконтактный характер измерения. Позволяет без физического контакта определить температуру объекта, не внося дополнительных искажений на большом расстоянии (метры, десятки метров);

- скорость замера температуры объекта. Пирометр замеряет температуру практически мгновенно.

Однако пирометры не могут быть использованы в рамках изобретения в стандартных способах их применения по следующим причинам:

- невозможность высокой точности наведения на точку для измерения температуры, так как диаграмма направленности инфракрасного сенсора пирометра представляет собой расширяющийся конус, в результате (в зависимости от расстояния до объекта) пирометр измеряет среднюю температуру в круговой области диаметром от нескольких сантиметров до десятков сантиметров. Также пирометры не позволяют точно контролировать угол наклона и расстояние до измеряемого объекта, что также делает невозможным выделение конкретного местоположения точки для измерения температуры на теле человека. Применяемый для устранения данного недостатка лазерный целеуказатель оптимален для использования в технике, но неприменим в медицине из-за возможности негативного воздействия, в т.ч. на сетчатку глаза;

- пирометры не позволяют построить термограмму, а значит невозможно выделить локализацию термопризнаков заболеваний, в т.ч. вычислить площадь зон с аномальной температурой.

4. Тепловизор - наиболее совершенное устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности с помощью матрицы чувствительных к инфракрасному излучению элементов, регистрирующих тепловое (инфракрасное) излучение объекта. Распределение температуры отображается на дисплее (или в памяти) тепловизора как цветовое поле (термограмма), где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности. Типовое разрешение современных тепловизоров - от 0,01 до 0,1°С. В некоторых моделях тепловизоров информация записывается в память устройства и может быть считана через интерфейс подключения к компьютеру. Такие тепловизоры обычно применяют совместно с ноутбуком или персональным компьютером и программным обеспечением, позволяющим принимать данные с тепловизора в режиме реального времени. Например, термограф MobIR М8 (http://www.dias-infrared.com/pdf/mobirm8_eng.pdf) включает матрицу термочувствительных элементов, видеокамеру, жидкокристаллический дисплей, компьютер, карту памяти и дает возможность автоматического определения максимальной/минимальной температуры по полю, отображения максимальной, минимальной и усредненной температуры, линейного профиля, изотермы, гистограммы.

В медицине тепловизоры нашли применение в диагностике ряда воспалительных, сосудистых и онкологических заболеваний (например, рака молочной железы - Lawson R.N. Implications of surface temperatures in the diagnosis of breast cancers // Can Med Ass J 1956, 75:309-310 и мн. др.).

Тепловизоры имеют следующие преимущества:

- построение двумерной термограммы области тела, а не получение замера температуры в точке позволяет быстро и единовременно оценить состояние исследуемого объекта и, например, выделить термопризнаки заболевания;

- скорость замера температуры - тепловизор замеряет температуру по радиационному принципу и строит термограмму практически мгновенно;

- бесконтактный характер измерения - позволяет без физического контакта определить температуру объекта, не внося дополнительных искажений при обследовании на большом расстоянии (метры);

- некоторые модели позволяют в момент измерения наложить полученную термограмму на фотографию объекта.

Однако тепловизоры обладают существенными недостатками, которые не позволяют эффективно их использовать в рамках изобретения:

- невозможность обеспечить точную повторяемость замеров, проводимых периодически, и, следовательно, невозможность автоматизированного сравнения термограмм для мониторинга. По условиям тепловизионного обследования пациент должен находиться в удобной расслабленной позе, что несовместимо с жесткой фиксацией положения пациента, обеспечивающей одинаковую ориентацию частей тела перед объективом тепловизора для точной повторяемости замеров. Пациент при каждом замере будет находиться каждый раз в новом положении (повернут, смещен). Кроме того, процессы дыхания, сердцебиения, перистальтики кишечника могут вносить свои искажения, которые также приводят к невозможности совмещения и автоматической интерпретации повторных термограмм;

- для измерения температуры объекта существенны два вида теплового излучения - собственное и отраженное. Информацию о температуре объекта несет только собственное излучение, которое распространяется по нормали (перпендикулярно) к каждой точке его поверхности; отраженное излучение несет информацию о температуре окружающей среды и лишь вносит искажения в значение истинной температуры объекта. Чем больше отклонение от нормали, тем больше площадь поверхности, с которой поступает отраженное излучение, тем больше ошибка измерения. При тепловизионном обследовании поверхности человеческого тела эта ошибка усугубляется сложностью рельефа, что обуславливает различное взаимное переотражение при различных углах ориентации тепловизора, особенно в зонах естественных углублений (пупок, межпальцевые промежутки и т.п.) и соприкасающихся участков тела;

- проведение тепловизионного обследования сопряжено с соблюдением ряда условий - помимо максимальной идентичности позы и положения перед тепловизором от сеанса к сеансу необходимо соблюдение стабильного температурного режима в помещении, отсутствие потоков воздуха и ряд других требований (Hooshang Hooshmand, Masood Hashmi, Phillips Eric M. Infrared Thermal Imaging As A Tool In Pain Management - An 11 Year Study, Part I of II // Thermology international. - 11/2 (2001)). Совокупность этих требований с разной степенью стандартизации может выдерживаться только в специализированных учреждениях, в связи с чем применение тепловизоров, в отличие от использования тонометров, кардиомониторов и глюкометров, невозможно в домашних условиях.

Также ограничениями в использовании термографов являются:

- невозможность проведения обследования участков тела, имеющих сложный рельеф поверхности (выступы с отрицательными углами наклона, впадины и т.п.), так как интересующие области могут быть геометрически перекрыты элементами рельефа;

- невозможность проведения замеров областей, покрытых волосяным покровом, т.к. волосы экранируют тепловую радиацию;

- высокая стоимость тепловизора и необходимость регулярного обслуживания.

Недостаток тепловизионных способов диагностики и мониторинга связан с тем, что исследование патологического процесса осуществляют по выведенному на экран монитора температурному полю, которое проводящий обследование специалист лишь ассоциативно связывает с обследуемой областью и оценивает его в значительной мере субъективно, основываясь на собственном опыте. Опыт специалиста включает как формализуемую, так и неформализуемую составляющие. Анализ и интерпретация термограмм в большей степени опирается на неформализуемую составляющую опыта специалиста, поскольку в случае анализа изображения температурного поля, включающего большое количество разнородных сложным образом взаимосвязанных графических элементов, осуществляется целостное восприятие этого изображения, позволяющее извлечь диагностическую информацию в контексте клинического опыта и познаний специалиста. «Формализация врачебного опыта до сих пор находится на очень низком уровне» (И.М. Гельфанд и др. Очерки о совместной работе математиков и врачей. М., 2011). Вследствие этого сегодня термография и получаемые термограммы являются в значительной мере субъективно интерпретируемыми, поэтому метод является сложным и дорогим и проводится только специально обученными специалистами в медико-профилактических учреждениях.

Тепловизионная диагностика при высокой чувствительности имеет низкую специфичность. Например, при обследовании с целью выявления рака молочной железы инфракрасная термография имеет чувствительность 97%, а специфичность - только 44% (Arora N, Martins D, Ruggerio D, et al.: Effectiveness of a noninvasive digital infrared thermal imaging system in the detection of breast cancer. // Am J Surg 196 (4): 523-6, 2008). Вследствие этого, а также вследствие абсолютной безопасности инфракрасная термография неоптимальна для диагностики, но идеально подходит для мониторинга широкого круга заболеваний (воспалительных, опухолевых, сосудистых, дегенеративных) при точно установленном ранее диагнозе.

Существующие попытки частично автоматизированной тепловизионной диагностики (но не мониторинга) основаны на сравнении термограмм пациентов с усредненной нормой из накопленной базы данных. Однако такой подход не применим к мониторингу заболеваний конкретного пациента. Сравнение температуры кожи конкретного человека с некой усредненной нормой не корректно, так как температура кожи варьирует в очень широких пределах (у здорового человека примерно от 37°С до 20°С), а распределение ее индивидуально по поверхности тела, и зависит от очень многих факторов (особенности терморегуляции, расположение подкожных сосудов, толщина подкожной жировой клетчатки и т.д.). Для мониторинга состояния важно сравнение термограмм именно одного человека в разные моменты времени, и только такое сравнение дает информацию о динамике индивидуального патологического процесса. Кроме того, осуществление корректного мониторинга на основе сравнения термограмм с использованием стандартного термографа осуществимо только при строгом выполнении следующих условий: регистрация температурного поля одного и того же объекта в одинаковых условиях в разные моменты времени с последующим сравнением полученных термограмм в одном диапазоне температур, что практически невозможно. Кроме того, при применении тепловизоров практически невозможно с необходимой точностью выверить одинаковое расстояние и угол между тепловизором и объектом обследования при повторных исследованиях. Это усугубляется тем, что тело человека имеет очень сложный рельеф поверхности. И если человек не принимает в точности одно и то же положение обследуемого участка тела относительно объектива тепловизора во время каждого сеанса, что практически невозможно, термограммы получаются сложно сопоставимыми, а автоматический анализ становится невозможным из-за заведомой некорректности получаемых термограмм.

Таким образом, существует потребность в разработке способов и устройств, которые могут на основании измерения температуры тела человека и построенных термограмм осуществлять индивидуальный мониторинг в домашних условиях (вне медико-профилактических учреждений и/или без участия специалиста), т.е. автоматически (с помощью компьютерной программы) давать заключения о динамике патологических процессов, оценки эффективности лечения, рекомендации пользователю.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу мониторинга болезней является способ отображения температурного поля биологического объекта, защищенный патентом RU 2452925 С1, кл. G01J 5/48; G01K 1/00; А61В 5/00, опубл. 10.06.2012 г., принятый за ближайший аналог (прототип).

Способ по прототипу включает ввод в базу компьютера изображения обследуемой области тела биологического объекта, которое выводят на монитор компьютера, при этом точки измерения температуры на обследуемой области объекта отображают на изображении объекта на экране монитора и после проведения измерений и обработки результатов измерений в компьютере изображение температурного поля компьютерной программой формируют на изображении обследуемой области объекта. Обследуемую область фотографируют с помощью фотоаппарата, фотографию или модель изображения области тела вводят в базу компьютера и выводят на экран монитора компьютера, температуру обследуемой области измеряют преимущественно термометром или инфракрасным пирометром.

Общим признаком с заявляемым способом мониторинга болезней является фиксирование и отображение на экране монитора значений температуры точек измерения и температурного поля (термограммы), наложенного на изображение обследуемой области тела, предварительно введенного в память компьютера, и измерение температуры на обследуемой области только в точках, соответствующих точкам, исходно наложенным на изображение, что обеспечивает повышение точности диагностических мероприятий. Однако способ по прототипу недостаточен для мониторинга заболеваний по следующим причинам:

- несмотря на то, что в патенте-прототипе указано: «Настоящее изобретение… может найти применение во врачебной практике для диагностики заболеваний и для контроля динамики заболевания в процессе проведения лечения» (стр.1, абзац 1), ни текстовым, ни иллюстративным материалом патента не обоснована техническая возможность реализации описанного в нем способа для нужд мониторинга заболеваний, реализация способа для целей контроля динамики заболеваний в патенте никак не раскрыта;

- не содержит сведений по процедуре автоматической реализации мониторинга, т.е. программными средствами (с помощью компьютерной программы);

- не содержит описания условий, без соблюдения которых сравнение термограмм программными средствами становится корректным либо некорректным (такие условия раскрываются ниже при описании заявляемого изобретения);

- в качестве средства измерения температуры рекомендует применять пирометры или инфракрасные термометры («Целесообразно проводить измерение температуры инфракрасным термометром или инфракрасным пирометром» - страница 5, абзац 5 патента-прототипа). Однако, в силу ранее перечисленных недостатков, ни пирометры, ни термометры ранее известных конструкций и в ранее известных способах их применения не могут использоваться для реализации заявляемого изобретения. В частности, эти устройства не обеспечивают должной степени унификации процедуры многократного повторяемого измерения температуры при измерениях во многих точках области тела. Пирометры, инфракрасные термометры и тепловизоры при стандартном способе их применения не обеспечивают предотвращения влияния потоков воздуха на температуру поверхности кожи в процессе бесконтактного измерения, а контактные термометры и термодатчики при контактном измерении допускают непосредственное соприкосновение термочувствительного элемента с поверхностью кожи, что, в обоих случаях, порождает дополнительные погрешности.

Таким образом, описанная в данном патенте процедура отображения температурного поля позволяет получить термограмму, наложенную на фотоизображение или модель части тела пациента, содержащую множество разнородных сложным образом взаимосвязанных элементов (анатомические детали, значения температур, температурные переходы) и достаточную для целей диагностики заболевания специалистом именно в области термографии, целостно воспринимающим термограмму и извлекающим содержащуюся в ней диагностическую информацию в соответствии со своим клиническим опытом. Однако проведение анализа термограмм невозможно пользователю без специального образования, нуждающегося в автоматическом (программными средствами) извлечении диагностической информации в виде простых и общедоступных количественных и текстовых индикаторов течения заболевания.

Возможность построения термограмм является важным, но не обязательным элементом заявляемого изобретения. Цветовое восприятие изображения является субъективным процессом, количество воспринимаемых тонов варьирует в зависимости от возраста, пола и т.д. В целом качество цветовосприятия снижается с возрастом. Кроме того, нередки разного рода аберрации цветового восприятия, сопровождающиеся резким искажением восприятия цветов (дальтонизм и ряд других заболеваний, наследственных либо сопровождающих некоторые заболевания головного мозга).

Анализ температурных градиентов по результатам измерения температуры точек без построения термограмм дает важную информацию в заявляемом изобретении, при этом построение и анализ термограмм позволяет получить дополнительную, но также значимую информацию.

Реализация способа по прототипу также требует наличия и одновременного использования большого количества технических средств: фотоаппарат, компьютер, экран монитора, инфракрасный термометр или пирометр, что существенно затрудняет его практическое использование в домашних условиях.

Задачей изобретения является создание способа для мониторинга заболеваний и устройства для его осуществления, позволяющего автоматически отслеживать динамику течения заболевания, оценивать эффективность терапии по термопризнакам эволюции заболевания, автоматизировано выносить заключения и рекомендации пользователю непосредственно на дисплее устройства и, по желанию пользователя, передавать результаты измерений заинтересованным лицам (в том числе врачу) по каналам связи.

При этом способ и устройство позволяют реализовать механизмы контроля за ходом лечения заболеваний в домашних условиях без посещения врача и выполнения дорогостоящих анализов.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении точности мониторинга заболевания без участия специалиста, упрощении и удешевлении получения информации о течении патологического процесса и заключений об эффективности лечения без участия специалиста.

Результат в заявленном способе мониторинга заболеваний, включающем предварительное сохранение в памяти компьютера фотоизображения или изображения 2D или 3D модели обследуемой области тела пациента, отображение на дисплее компьютера указанного изображения с обозначенными на нем точками для измерения температуры, измерение температуры в таких точках и формирование на изображении обследуемой области результатов измерения температуры, достигается тем, что ввод в память компьютера изображения обследуемой области с обозначенными на нем точками для измерения температуры осуществляют однократно; измерение температуры на теле человека в соответствующих обозначенным на изображении точках осуществляют многократно в период мониторинга с сохранением в памяти компьютера значений температур; осуществляют сравнение значений температур, полученных в одних и тех же точках при разных сеансах мониторинга, и на основании такого сравнения формируют результаты мониторинга; при этом используют устройство, включающее установленные в одном корпусе блок памяти, дисплей, фотокамеру, инфракрасный сенсор, средство обеспечения заданных расстояния и угла между обследуемой областью тела человека и инфракрасным сенсором, кнопки управления, источник питания, модуль связи и компьютер, соединенный с блоком памяти, дисплеем, инфракрасным сенсором, фотокамерой, блоком беспроводной связи, кнопками управления и источником питания.

Частные случае реализации заявленного способа предполагают обозначение точек для измерения температуры на изображении обследуемой области с ориентацией на присущие данной области анатомические ориентиры в количестве, минимально достаточном для мониторинга любого патологического процесса в этой области (получаемое в результате изображение с обозначенными точками далее по тексту именуется для краткости «шаблон»); точки для измерения температуры, обозначаемые на изображении обследуемой области, получают из памяти компьютера; точки для измерения температуры обозначают на изображении обследуемой области вручную; измерение температуры в фиксированных точках обследуемой области осуществляют с соблюдением унификации расстояния и угла между обследуемой областью тела человека и инфракрасным сенсором, достаточной для обеспечения повторяемости проведения последовательных замеров температур в одних и тех же точках на поверхности обследуемой области тела человека на протяжении всего периода мониторинга; изображение обследуемой области выполнено в виде фотографии; изображение обследуемой области выполнено в виде модельного 2D (двумерного) или 3D (трехмерного) изображения, результаты мониторинга формируют в виде текстового сообщения; результаты мониторинга формируют в виде графического сообщения; результаты мониторинга формируют в виде звукового сообщения; компьютер выполнен, например, на стандартных платформах класса SoC на ядре ARMv9, или аналогичных с близкой производительностью и энергопотреблением, например, ARM архитектуры, х86; в качестве базового программного обеспечения использованы стандартные платформы, такие как, например, Android 2.3, Qt, Windows Mobile, или аналогичные, обеспечивающие эффективное функционирование устройства; дополнительный блок памяти выполнен, например на флэш-карте, отключаемым для последующего использования сохраненных в нем данных на персональном компьютере; блок памяти организован в виде реляционной базы данных или плоского хранилища файлов; в качестве реляционной базы данных может быть использован, например, SQLite; экран выполнен, например, сенсорным, чувствительным к нажатию; сенсор экрана выполнен на резистивной или емкостной матрице; экран выполнен с диагональю, например, 3,5”, с разрешающей способностью, например, 320×240 точек, при глубине цветов, например, RGB 16 бит; инфракрасный сенсор выполнен, например, на базе стандартного инфракрасного сенсора с максимальной чувствительность в области температур биологических объектов 20-45°С; инфракрасный сенсор выполнен, например, на базе сенсора MLX90614; в корпусе устройства для мониторинга заболеваний выполнены по меньшей мере два отверстия, при этом в по меньшей мере одном из указанных отверстий установлен инфракрасный сенсор, а в другом из указанных отверстий установлен объектив фотокамеры; измерение температуры осуществляют в нескольких точках шаблона расположения точек одновременно с помощью более чем одного инфракрасного сенсора; устройство дополнительно снабжено выносным модулем в составе корпуса по меньшей мере одного инфракрасного сенсора, снабженного средством обеспечения заданных расстояния и угла между обследуемой областью тела человека и инфракрасным сенсором и подключаемого к устройству для мониторинга заболеваний с использованием гибкого кабеля длиной, например, 1,5 м, при этом в корпусе устройства для мониторинга заболеваний выполнен механизм сматывания гибкого кабеля с возвратной пружиной; выносной модуль может подключаться к устройству для мониторинга заболеваний с применением беспроводной связи, при этом выносной модуль выполнен совместно с передающим блоком и батарейным источником питания, при этом в корпусе устройства для мониторинга заболеваний установлен принимающий блок; блок беспроводной связи выполнен с использованием стандартных решений, например, таких как, например, GPRS, IEEE 802.11, 802.15 и др.; источник питания выполнен батарейным; батарейный источник питания выполнен, например, в виде Li-ion или Ni-Cd аккумулятора; средство обеспечения заданны