Світлодіодні освітлювальні системи волоконних ендоскопів для оториноларингології - Автореферат

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі світлотехніки та джерел світла Харківської національної академії міського господарства Міністерства освіти і науки України, м. Ільїна Наталія Олександрівна, Харківська національна академія міського господарства, м. Сосков Анатолій Георгійович, Харківська національна академія міського господарства, м. Захист відбудеться 20.04. 2007 р. о __12___ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.086.02 при Харківській національній академії міського господарства (61002, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської національної академії міського господарства за адресою: 61002, м.Крім візуального спостереження, може виконуватися фото-та ТБ-документування окремих етапів ендоскопії. Основою медичного ендоскопа є освітлювальна система, яка дозволяє отримати зображення біологічного обєкта, спостереження якого неозброєним оком неможливо, що обумовлено особливостями будови організму людини. У процесі розвитку ендоскопічної техніки, появі гнучких ендоскопів з волоконними світловодами в системі освітлення і зображення джерело світла почали розміщувати в переносних і стаціонарних світлових пультах-освітлювачах, що живляться від промислової мережі. У розвитку сучасних джерел світла для ендоскопів з волоконними світловодами можна виділити загальні тенденції. вдосконалення відомих і розробка нових методів аналізу і синтезу освітлювальних систем ендоскопів, що включають волоконну оптику і світлодіоди; волоконний ендоскоп освітлювальний світлодіодНаприклад, в одному з розділів стандарту зазначено, що для розміру дефектів 0,15 мм при контрасті дефекту із фоном 0,2< <0,5 (де - контраст дефекту із фоном), комбінованому освітленні й світлому фоні освітленість має бути не менше 2000 лк при використанні ламп розжарювання; при загальному освітленні величина освітленості має бути не менше 300 лк. Таким чином необхідно дослідити цю проблему більш детально, з урахуванням того, що рівень освітленості біологічного обєкта при візуальній реєстрації повинен забезпечувати: відсутність фізіологічного дискомфорту при спостереженні ендоскопічної картини; максимальну насиченість кольорів у зображенні біологічного обєкта; узгодження роздільної здатності ока спостерігача з роздільною здатністю ендоскопа, тобто одержання максимальної роздільної здатності оптичної системи “ендоскоп - око”. Максимальна колірна насиченість зображення біологічного обєкта залежить від освітленості самого обєкта. У порівнянні з освітлювачами, що використалися раніше на базі галогенних, металогалогалоїдних і ксенонових ламп, освітлювачі із застосуванням світодіодів будуть характеризуватися рядом переваг: відсутністю вакуумно-скляної конструкції, малим споживанням енергії і тепловиділенням, відсутністю ультрафіолетового випромінювання, високою механічною міцністю - ударо-і вібростійкістю, відсутністю спеціальних патронів і відбивачів, широким діапазоном кольорів випромінювання, високою надійністю і довговічністю, малими масою і габаритами. Встановлено, що при візуальних спостереженнях через ендоскоп важливо оцінити освітленість зображення на сітківці ока, що характеризує субєктивну яскравість цього зображення; дослідити закономірність зміни освітленості в полі операційної порожнини; зробити кількісний аналіз необхідних величин освітленості досліджуваної порожнини.Експериментальні дослідження з використання світлодіодів в освітлювальних установках ендоскопів проводили за допомогою оцінки й порівняння якості зображення, одержуваного при освітленні різноманітних обєктів найбільш часто використовуваними в ендоскопії джерелами світла - галогенними лампами розжарювання і запропонованими нами для тих же цілей світлодіодами. Запропонована методика полягає в наступному: - за допомогою досліджуваного в ендоскопі джерела світла освітлюється зображення штрихової міри (за допомогою ендоскопа), що фіксується за допомогою цифрового носія; зображення передається на компютер і зберігається у форматах JPEG, TIFF, RAW (основні формати, використовувані даним типом пристроїв при збереженні зображення), а також в деяких інших форматах, підтримуваних цифровими носіями. Задаються межі інформаційного поля, а також просторова частота першого елемента міри й коефіцієнт геометричної прогресії j, що характеризує звязок просторових частот елементів міри: , (12) де N - просторова частота; i - номер елемента міри; Виконується розрахунок контрасту зображення при різних просторових частотах за формулою: , (13) де Lmax, Lmin - максимальна й мінімальна яскравості зображення елемента міри із просторовою частотою N; Як і треба було чекати, лампа розжарювання із синім фільтром дає гірший результат, ніж світлодіод з тим же фільтром, і навпаки, при роботі із червоним фільтром.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ