RU235962U1

RU235962U1 - DUAL-WAVE DIAGNOSTIC FLUORIMETER

Info

Publication number: RU235962U1
Application number: RU2025109633U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Гришанов; Дмитрий Владимирович Корнилин; Пётр Алексеевич Лебедев
Filing date: 2025-04-17
Publication date: 2025-07-21

Abstract

Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для диагностики функционального состояния организма по содержанию в коже флуоресцирующих конечных продуктов гликирования (КПГ), и может быть использована для оценки и контроля состояния здоровья человека. Сущность полезной модели заключается в том, что в двухволновом диагностическом флуориметре, содержащем ультрафиолетовый светодиод, зелёный светодиод, фотодиод, оптически связанный с отрезающим светофильтром, второй фотодиод, устройство управления светодиодами оси диаграмм направленности светодиодов составляют угол 45° с поверхностью облучаемого участка кожи, а угол между осями полей зрения фотодиодов и перпендикуляром к облучаемому участку кожи не превышает 10°, а излучение ультрафиолетового светодиода до взаимодействия с кожей пропускается через очищающий светофильтр. 1 ил. The utility model relates to the field of medical technology, in particular to devices for diagnosing the functional state of the body based on the content of fluorescent advanced glycation end products (AGE) in the skin, and can be used to assess and monitor the state of human health. The essence of the utility model is that in a dual-wave diagnostic fluorimeter containing an ultraviolet light-emitting diode, a green light-emitting diode, a photodiode optically connected to a cut-off light filter, a second photodiode, a device for controlling the light-emitting diodes, the axes of the directivity patterns of the light-emitting diodes form an angle of 45° with the surface of the irradiated area of the skin, and the angle between the axes of the fields of view of the photodiodes and the perpendicular to the irradiated area of the skin does not exceed 10°, and the radiation of the ultraviolet light-emitting diode is passed through a cleansing light filter before interacting with the skin. 1 Fig.

Description

Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для диагностики функционального состояния организма по содержанию в коже флуоресцирующих конечных продуктов гликирования (КПГ), и может быть использована для оценки и контроля состояния здоровья человека.The utility model relates to the field of medical technology, in particular to devices for diagnosing the functional state of the body based on the content of fluorescent end products of glycation (AGE) in the skin, and can be used to assess and monitor the state of human health.

Известны способ и устройство, описанные в патенте (US 7966060. Method and apparatus for determining autofluorescence of skin tissue), которые предназначены для оценки КПГ путем измерения автофлуоресценции (AФ) участков кожи, расположенных в области предплечья пациента. Источником возбуждающего излучения служит светодиод, излучающий в ультрафиолетовой (УФ) области в диапазоне 300 - 420 нм. Сбор и регистрация излучения осуществляются с помощью двух фотодиодов в диапазоне 300 - 600 нм. Для снижения влияния пигментации кожи, вводится параметр, представляющий собой отношение флуоресцентного излучения к отраженному возбуждающему излучению (300 - 420 нм). Измерения проводятся на участках кожи размером 0,4 см². Данное устройство позволяет осуществлять скрининговые исследования населения для выявления больных сахарным диабетом, прогнозировать осложнения при заболеваниях сердечно-сосудистой системы и при почечной недостаточности.A method and apparatus described in a patent (US 7966060. Method and apparatus for determining autofluorescence of skin tissue) are known, which are intended for assessing the CPG by measuring the autofluorescence (AF) of skin areas located in the patient's forearm area. The source of exciting radiation is a light-emitting diode emitting in the ultraviolet (UV) region in the range of 300 - 420 nm. Collection and registration of radiation is carried out using two photodiodes in the range of 300 - 600 nm. To reduce the effect of skin pigmentation, a parameter is introduced that is the ratio of fluorescent radiation to reflected exciting radiation (300 - 420 nm). Measurements are carried out on skin areas measuring 0.4 cm ² . This device allows screening studies of the population to identify patients with diabetes mellitus, predict complications in cardiovascular diseases and renal failure.

Недостатком известного устройства является нормальное к поверхности кожи падение возбуждающего флуоресценцию ультрафиолетового излучения. Нормальное падающее излучение наиболее глубоко проникает вглубь кожи, возбуждая вещества схожие по спектру флуоресценции со спектром флуоресценции КПГ (Галкина Е.М., Утц С. Р. Флуоресцентная диагностика в дерматологии (обзор) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2013. Т. 9, № 3. С. 566-572; В.В. Тучин Оптическая биомедицинская диагностика // Известия Саратовского университета. 2005. Т. 5. Сер. Физика, вып. 1. - С. 39 - 53; Патент России № 2547790, А61В5/00, А61В5/1455, опубл. 10.04.2015 БИ № 10), тем самым, искажая результаты измерения.The disadvantage of the known device is the normal incidence of fluorescence-exciting ultraviolet radiation on the skin surface. Normal incident radiation penetrates most deeply into the skin, exciting substances with a fluorescence spectrum similar to the fluorescence spectrum of CPG (Galkina E.M., Utz S.R. Fluorescence diagnostics in dermatology (review) // Saratov Scientific Medical Journal. 2013. Vol. 9, No. 3. Pp. 566-572; V.V. Tuchin Optical biomedical diagnostics // Bulletin of Saratov University. 2005. Vol. 5. Series. Physics, Issue 1. - Pp. 39-53; Russian Patent No. 2547790, A61B5/00, A61B5/1455, published 10.04.2015 BI No. 10), thereby distorting the measurement results.

Выбор нормального падения излучения источников возбуждения флуоресценции или зондирования характерен как для авторов зарубежных патентов (EP 1217943B1, A61B 5/00 (2006.01), Date of publication and mention of the grant of the patent: 22.04.2009 Bulletin 2009/17), так и российских (Патент РФ № 2539817, G01N 21/64 (2006.01), A61B 6/08 (2006.01), G01J 3/02 (2006.01); опубликовано: 27.01.2015 Бюл. № 3), что приводит к существенному вкладу рассеянного глубинными слоями исследуемого органа излучения в направлении фотоприёмников и наложению спектров глубинных веществ на спектры веществ, расположенных вблизи поверхности органа.The choice of normal incidence of radiation of fluorescence excitation or probing sources is typical for both authors of foreign patents (EP 1217943B1, A61B 5/00 (2006.01), Date of publication and mention of the grant of the patent: 22.04.2009 Bulletin 2009/17) and Russian ones (RF Patent No. 2539817, G01N 21/64 (2006.01), A61B 6/08 (2006.01), G01J 3/02 (2006.01); published: 27.01.2015 Bulletin No. 3), which leads to a significant contribution of radiation scattered by the deep layers of the organ under study in the direction of the photodetectors and the superposition of the spectra of deep substances on the spectra of substances located near the surface of the organ.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство для определения величины автофлуоресценции кожной ткани (US 20130217984A1, A6 IB5/00 (2006.01), A6 IB5/145 (2006.01) Pub. Date: Aug. 22, 2013), включающее в качестве источника возбуждающего излучения ультрафиолетовый светодиод, который испускает излучение с длиной волны около 370 нм или, по меньшей мере, в диапазоне 300 - 420 нм, предпочтительно только в узкой полосе (ширина составляет половину максимальной интенсивности, например, 10 нм); второй светодиод предназначен для излучения на кожу только света с длиной волны в диапазоне более 620 нм или 625 нм и предпочтительно не более 900 нм или 880 нм и третий светодиод предназначен для излучения на кожу только света с длиной волны в диапазоне от 450 нм до 525 нм и предпочтительно около 500 нм. Измерительный блок имеет экран для экранирования окружающего света и окно для облучения, имеющее ограничительный край, который должен быть расположен напротив кожи.The closest in technical essence and accepted as a prototype is a device for determining the value of autofluorescence of skin tissue (US 20130217984A1, A6 IB5/00 (2006.01), A6 IB5/145 (2006.01) Pub. Date: Aug. 22, 2013), which includes, as a source of exciting radiation, an ultraviolet light-emitting diode that emits radiation with a wavelength of about 370 nm or at least in the range of 300 - 420 nm, preferably only in a narrow band (the width is half the maximum intensity, for example, 10 nm); the second light-emitting diode is designed to emit onto the skin only light with a wavelength in the range of more than 620 nm or 625 nm and preferably no more than 900 nm or 880 nm, and the third light-emitting diode is designed to emit onto the skin only light with a wavelength in the range of 450 nm to 525 nm and preferably about 500 nm. The measuring unit has a screen for shielding ambient light and an irradiation window with a limiting edge that should be located opposite the skin.

Для обнаружения излучения, исходящего от кожи, используются два детектора, которые могут одновременно обнаруживать излучение, исходящее от кожи, и выполнены с возможностью подключения к компьютеру для анализа излучения. Между одним из детекторов и кожей расположен длинноволновый отрезающий фильтр, который пропускает только излучение с длиной волны, превышающей, например, 400 нм, так что этот детектор принимает излучение от кожи только в диапазоне длин волн, индуцированном флуоресценцией. Другой детектор предназначен для определения общего количества света, поступающего от кожи, в диапазонах длин волн всех трёх светодиодов.To detect the radiation emitted by the skin, two detectors are used that can simultaneously detect the radiation emitted by the skin and are designed to be connected to a computer for radiation analysis. Between one of the detectors and the skin, a long-wavelength cutoff filter is located that only allows radiation with a wavelength greater than, for example, 400 nm to pass through, so that this detector only receives radiation from the skin in the fluorescence-induced wavelength range. The other detector is designed to determine the total amount of light coming from the skin in the wavelength ranges of all three LEDs.

Светодиоды и детекторы подключены к блоку управления, соединенному с компьютером с дисплеем. Блок управления предназначен для включения и выключения светодиодов и вывода обнаруженных значений излучения, полученных от детекторов под управлением компьютера. Светодиоды включаются последовательно для последовательной генерации сигналов на разных длинах волн или диапазонах длин волн и для измерения коэффициента отражения на разных длинах волн или диапазонах длин волн, а также автофлуоресценции.The LEDs and detectors are connected to a control unit connected to a computer with a display. The control unit is designed to turn the LEDs on and off and output the detected radiation values obtained from the detectors under computer control. The LEDs are connected sequentially to sequentially generate signals at different wavelengths or wavelength ranges and to measure the reflectance at different wavelengths or wavelength ranges, as well as autofluorescence.

Недостатками прототипа являются: упомянутое выше нормальное падение излучения светодиодов на кожу; отсутствие спектральной очистки излучения ультрафиолетового светодиода от присутствующих в спектре его излучения слабых побочных длинноволновых широких пиков - результатов излучательной рекомбинации в верхнем слое p-GaN гетероструктуры светодиода (В.Н. Жмерик, А.М. Мизеров, Т.В. Шубина и др. Квантово-размерные гетероструктуры на основе AlGaN для светодиодов глубокого ультрафиолетового диапазона, полученные методом субмонослойной дискретной молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота. // Физика и техника полупроводников, 2008. - Т. 42. - Вып. 12. - С. 1452 - 1457); необоснованность использования второго светодиода в диапазоне 620 - 900 нм.The disadvantages of the prototype are: the above-mentioned normal incidence of LED radiation on the skin; the lack of spectral purification of the ultraviolet LED radiation from weak side long-wavelength broad peaks present in its radiation spectrum - the results of radiative recombination in the upper layer of the p-GaN heterostructure of the LED (V.N. Zhmerik, A.M. Mizerov, T.V. Shubina et al. Quantum-size heterostructures based on AlGaN for deep ultraviolet LEDs obtained by submonolayer discrete molecular beam epitaxy with plasma activation of nitrogen. // Physics and Technology of Semiconductors, 2008. - Vol. 42. - Issue 12. - Pp. 1452-1457); the unjustification of using a second LED in the range of 620 - 900 nm.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение влияния меланина на точность измерения содержания КПГ в коже.The technical result of the claimed utility model is a reduction in the influence of melanin on the accuracy of measuring the content of CPG in the skin.

Заявленный технический результат достигается тем, что в двухволновом диагностическом флуориметре, включающем измерительный блок, ультрафиолетовый светодиод, зелёный светодиод, фотодиод, оптически связанный с отрезающим светофильтром, второй фотодиод, устройство управления светодиодами, оси диаграмм направленности светодиодов составляют угол 45° с поверхностью облучаемого участка кожи, а угол между осями полей зрения фотодиодов и перпендикуляром к облучаемому участку кожи не превышает 10°, излучение ультрафиолетового светодиода до взаимодействия с кожей пропускается через очищающий светофильтр.The claimed technical result is achieved by the fact that in a two-wave diagnostic fluorimeter, including a measuring unit, an ultraviolet light-emitting diode, a green light-emitting diode, a photodiode optically connected to a cutting light filter, a second photodiode, a device for controlling the light-emitting diodes, the axes of the directional patterns of the light-emitting diodes form an angle of 45° with the surface of the irradiated area of the skin, and the angle between the axes of the fields of view of the photodiodes and the perpendicular to the irradiated area of the skin does not exceed 10°, the radiation of the ultraviolet light-emitting diode is passed through a cleansing light filter before interacting with the skin.

На фиг. 1 показана схема двухволнового диагностического флуориметра.Fig. 1 shows a diagram of a two-wave diagnostic fluorimeter.

Двухволновый диагностический флуориметр имеет измерительный блок 22, представляющий собой несущую светонепроницаемую конструкцию 1 с окном 2, прикрытым защитным стеклом 3, к которому и прикладывается исследуемый участок кожи 4. Защитное стекло 3 выполняет следующие функции: а) защищает внутренность измерительного блока 22 от пыли и насекомых; б) стабилизирует дистанцию и ориентацию исследуемого участка кожи 4 по отношению к осветителям и фотоприёмникам. В силу компактности конструкции сам измерительный блок может прикладываться окном к исследуемому участку кожи. Измерительный блок содержит оптически связанные ультрафиолетовый светодиод 5 и очищающий светофильтр 6, зелёный светодиод 8, фотодиод 10, оптически связанный с отрезающим светофильтром 11, и фотодиод 12, плата микроконтроллера 18, выполненная с возможностью подключения шиной USB 19 с компьютером 20. Фотодиод 10, оптически связанный с отрезающим светофильтром 11, является частью фотоприёмного канала измерения флуоресцентного излучения, а фотодиод 12 является чувствительным элементом канала измерения упругого рассеяния.The two-wave diagnostic fluorimeter has a measuring unit 22, which is a supporting light-proof structure 1 with a window 2 covered with a protective glass 3, to which the skin area 4 under study is applied. The protective glass 3 performs the following functions: a) protects the interior of the measuring unit 22 from dust and insects; b) stabilizes the distance and orientation of the skin area 4 under study in relation to the illuminators and photodetectors. Due to the compactness of the design, the measuring unit itself can be applied with its window to the skin area under study. The measuring unit contains optically connected ultraviolet light-emitting diode 5 and clearing light filter 6, green light-emitting diode 8, photodiode 10 optically connected to cut-off light filter 11, and photodiode 12, microcontroller board 18, designed with the possibility of connection via USB bus 19 to computer 20. Photodiode 10, optically connected to cut-off light filter 11, is part of the photoreceiving channel for measuring fluorescent radiation, and photodiode 12 is a sensitive element of the elastic scattering measuring channel.

Светодиоды 5 и 8 установлены таким образом, чтобы оси 16 и 17 диаграмм направленностей их излучений проходили через центр проекции окна 2 на верхнюю поверхность защитного стекла 3, а углы 14 осей диаграмм направленностей с нормалью к поверхности защитного стекла 3 и, соответственно, с поверхностью исследуемого участка кожи 4 составляли 45° для уменьшения глубины проникновения ультрафиолетового излучения в кожу. Угловой размер 15 фоточувствительных площадок фотодиодов 10 и 12 со стороны центра освещённого участка кожи 4 не превышает 10°. Этим достигается отсутствие попадания зеркальных компонент, отражённых кожей потоков излучения ультрафиолетового 5 и зелёного 8 светодиодов на фотодиоды 10 и 12, т.е. в направлении фоточувствительных площадок фотодиодов распространяется лишь диффузные упруго рассеянное и флуоресцентное излучения 13.The light-emitting diodes 5 and 8 are installed in such a way that the axes 16 and 17 of the radiation patterns pass through the projection center of the window 2 onto the upper surface of the protective glass 3, and the angles 14 of the axes of the radiation patterns with the normal to the surface of the protective glass 3 and, accordingly, with the surface of the examined skin area 4 are 45° to reduce the penetration depth of the ultraviolet radiation into the skin. The angular size 15 of the photosensitive areas of the photodiodes 10 and 12 from the side of the center of the illuminated skin area 4 does not exceed 10°. This ensures that the mirror components of the ultraviolet 5 and green 8 light-emitting diode radiation flows reflected by the skin do not hit the photodiodes 10 and 12, i.e. only the diffuse elastically scattered and fluorescent radiation 13 propagates in the direction of the photosensitive areas of the photodiodes.

Очищающий светофильтр 6 снижает побочные длинноволновые широкополосные пики излучения ультрафиолетовых светодиодов, причиной которых является излучательная рекомбинация в верхнем слое p-GaN гетероструктуры светодиода (В.Н. Жмерик, А.М. Мизеров, Т.В. Шубина и др. Квантово-размерные гетероструктуры на основе AlGaN для светодиодов глубокого ультрафиолетового диапазона, полученные методом субмонослойной дискретной молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота. // Физика и техника полупроводников, 2008. - Т. 42. - Вып. 12. - С. 1452 - 1457) до уровней пренебрежимо малых по сравнению с интенсивностью автофлуоресценции конечных продуктов гликирования (Гришанов, В.Н. Корректировка спектров излучения ультрафиолетовых светодиодов для возбуждения флуоресценции биообъектов. [Текст] / В.Н. Гришанов, Д.В. Корнилин, В.С. Куликов - Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всероссийской научно-технической конференции 13.05 - 15.05.2015, г. Самара/ под ред. А.И. Данилина. - Самара: Изд-во АНО «Издательство СНЦ», 2015. - С. 150 - 152). Отрезающий светофильтр 11 препятствует попаданию возбуждающего флуоресценцию ультрафиолетового излучения на фоточувствительную площадку фотодиода 10. Фигурная стрелка 7 указывает направление потока ультрафиолетового излучения, а фигурная стрелка 9 указывает направление потока зелёного излучения.The clearing light filter 6 reduces the side long-wave broadband peaks of the ultraviolet LED radiation caused by radiative recombination in the upper layer of the p-GaN heterostructure of the LED (V.N. Zhmerik, A.M. Mizerov, T.V. Shubina et al. Quantum-size heterostructures based on AlGaN for deep ultraviolet LEDs obtained by submonolayer discrete molecular beam epitaxy with plasma activation of nitrogen. // Physics and technology of semiconductors, 2008. - Vol. 42. - Issue 12. - Pp. 1452-1457) to levels that are negligibly small compared to the intensity of autofluorescence of the end products of glycation (Grishanov, V.N. Correction of the emission spectra of ultraviolet LEDs for excitation of fluorescence of biological objects. [Text] / V.N. Grishanov, D.V. Kornilin, V.S. Kulikov - Actual problems of radio electronics and telecommunications: materials of the All-Russian scientific and technical conference 13.05 - 15.05.2015, Samara / edited by A.I. Danilin. - Samara: Publishing house of ANO "Publishing house of SNC", 2015. - P. 150 - 152). Cut-off light filter 11 prevents ultraviolet radiation exciting fluorescence from reaching the photosensitive area of photodiode 10. Curly arrow 7 indicates the direction of ultraviolet radiation flow, and curly arrow 9 indicates the direction of green radiation flow.

Светодиоды 5 и 8 посредством электрических связей 21 управляются микроконтроллером 18. Электрические выходные сигналы с фотодиодов 10 и 12 также подаются на плату микроконтроллера для электрической селекции посредством синхронного детектирования, оцифровки и передачи в компьютер 20.LEDs 5 and 8 are controlled by microcontroller 18 via electrical connections 21. Electrical output signals from photodiodes 10 and 12 are also fed to the microcontroller board for electrical selection by means of synchronous detection, digitalization and transmission to computer 20.

В смонтированной и испытанной конструкции: ультрафиолетовый светодиод 5 - EOLD-365-525 с пиковой длиной волны 365 нм; зелёный светодиод 8 - DFL-3014PGW с пиковой длиной волны 530 нм; плата микроконтроллера 18 - Arduino (В.А. Петин. «Проекты с использованием контроллера Arduino», - СПб.: БХВ-Петербург, - 400 с. (2014)); фотодиод 10 - BPW21R; фотодиод 12 - SFH229; очищающий светофильтр 6 - цветное оптическое стекло УФС6 толщиной 3 мм; отрезающий светофильтр 11 - цветное оптическое стекло ЖЗС6 толщиной 3 мм; защитное стекло 3 - предметное стекло микроскопа толщиной 1 мм. Диаметр входного окна 2 - 10 мм.In the assembled and tested design: ultraviolet LED 5 - EOLD-365-525 with a peak wavelength of 365 nm; green LED 8 - DFL-3014PGW with a peak wavelength of 530 nm; microcontroller board 18 - Arduino (V.A. Petin. "Projects using the Arduino controller", - St. Petersburg: BHV-Petersburg, - 400 p. (2014)); photodiode 10 - BPW21R; photodiode 12 - SFH229; cleaning light filter 6 - colored optical glass UFS6, 3 mm thick; cutting light filter 11 - colored optical glass ZhZS6, 3 mm thick; protective glass 3 - microscope slide, 1 mm thick. Diameter of entrance window 2 - 10 mm.

Полезная модель работает следующим образом. Измерительный блок 22 выполнен с возможностью соединения с компьютером 20 посредством кабеля USB 19. Через кабель USB на измерительный блок 22 подаётся электропитание и в микроконтроллер 18 загружается программа управления измерительным блоком 22. Исследуемый участок кожи 4 (обычно внутренняя сторона предплечья) прикладывается к защитному стеклу 3. Ультрафиолетовый 5 и зелёный 8 светодиоды программно включаются поочерёдно и работают в импульсном режиме с частотой следования импульсов 487 Гц, что позволило синтезировать фотоприёмную электронику для работы на переменном токе и подавить постоянные по интенсивности фоновые засветки. При пульсирующем с частотой 487 Гц ультрафиолетовом светодиоде 5 в память компьютера записывается заданное программой количество отсчётов канала измерения флуоресцентного излучения и такое же количество отсчётов канала измерения упруго рассеянного кожей ультрафиолетового излучения. При пульсирующем с частотой 487 Гц зелёном светодиоде 8 в память компьютера записывается заданное программой количество отсчётов канала измерения упруго рассеянного кожей зелёного излучения. По полученным за время процедуры значениям отсчётов рассчитываются: средние арифметические (СА) значения сигналов автофлуоресценции I_UVf и упругого рассеяния I_UVe при включённом УФ-светодиоде, а также сигнала упругого рассеяния при включённом зелёном светодиоде I_Ge; по которым уже рассчитываются значения диагностических параметров, характеризующих содержание конечных продуктов гликирования в коже:The utility model operates as follows. The measuring unit 22 is configured to be connected to the computer 20 via a USB cable 19. Power is supplied to the measuring unit 22 via the USB cable and the program for controlling the measuring unit 22 is loaded into the microcontroller 18. The skin area 4 being examined (usually the inner side of the forearm) is applied to the protective glass 3. The ultraviolet 5 and green 8 light-emitting diodes are switched on alternately by software and operate in a pulse mode with a pulse repetition frequency of 487 Hz, which made it possible to synthesize photodetector electronics for operation on alternating current and suppress background illumination of constant intensity. When the ultraviolet light-emitting diode 5 pulsates at a frequency of 487 Hz, the number of readings of the fluorescent radiation measurement channel and the same number of readings of the ultraviolet radiation elastically scattered by the skin measurement channel are recorded in the computer memory. With the green LED 8 pulsating at a frequency of 487 Hz, the number of readings of the channel for measuring the green radiation elastically scattered by the skin, specified by the program, is recorded in the computer memory. The following are calculated from the reading values obtained during the procedure: the arithmetic mean (AM) values of the autofluorescence signals I _UVf and elastic scattering I _UVe with the UV LED turned on, as well as the elastic scattering signal with the green LED turned on I _Ge ; according to which the values of the diagnostic parameters characterizing the content of end glycation products in the skin are calculated:

R_UV =I_UVf / I_UVe; R_UVG =I_UVf /(I_UVeI_Ge), (1)R _UV =I _UVf / I _UVe ; R _UVG =I _UVf /(I _UVe I _Ge ), (1)

где R_UV - отношение сигнала автофлуоресценции к сигналу упругого рассеяния в УФ диапазоне; R_UVG - отношение сигнала автофлуоресценции к произведению сигналов упругого рассеяния в УФ- и зелёной областях спектра.where R _UV is the ratio of the autofluorescence signal to the elastic scattering signal in the UV range; R _UVG is the ratio of the autofluorescence signal to the product of the elastic scattering signals in the UV and green regions of the spectrum.

Для подтверждения технического результата на 58 практически здоровых испытуемых возрастом от 16 до 65 лет был проведён сравнительный эксперимент по устойчивости диагностических параметров R_UV и R_UVG по отношению к эндогенному меланину. Известно, что кожа наружной стороны предплечья содержит большую концентрацию меланина по сравнению с внутренней. Этот факт легко подтверждается визуально, т.к. наружная сторона предплечья выглядит более загоревшей, и экспериментально по меньшим значениям сигналов I_UVfо, I_UVeо, I_Geо - для наружной стороны относительно их значений I_UVfi, I_UVei, I_Gei - для внутренней.To confirm the technical result, a comparative experiment on the stability of the diagnostic parameters R _UV and R _UVG in relation to endogenous melanin was conducted on 58 practically healthy subjects aged 16 to 65 years. It is known that the skin of the outer side of the forearm contains a higher concentration of melanin compared to the inner one. This fact is easily confirmed visually, since the outer side of the forearm looks more tanned, and experimentally by the lower values of the signals I _UVfо , I _UVeо , I _Geo - for the outer side relative to their values I _UVfi , I _UVei , I _Gei - for the inner one.

Эксперимент проводился следующим образом. К входному окну прибора последовательно прикладывались внутренняя и наружная стороны предплечья. В результате измерялись значения диагностических параметров для внутренней (R_UVi и R_UVGi) и наружней (R_UVo и R_UVGo) сторон предплечья каждой руки и рассчитывались модули относительных разностей этих диагностических параметров: The experiment was conducted as follows. The inner and outer sides of the forearm were successively applied to the input window of the device. As a result, the values of the diagnostic parameters for the inner (R _UVi and R _UVGi ) and outer (R _UVo and R _UVGo ) sides of the forearm of each hand were measured and the modules of the relative differences of these diagnostic parameters were calculated:

DR_UV = ⎪2 (R_UVi - R_UVo)/ (R_UVi + R_UVo)⎪, (2)DR _UV = ⎪2 (R _UVi - R _UVo )/ (R _UVi + R _UVo )⎪, (2)

DR_UVG = ⎪2 (R_UVGi - R_UVGo)/ (R_UVGi + R_UVGo)⎪. (3)DR _UVG = ⎪2 (R _UVGi - R _UVGo )/ (R _UVGi + R _UVGo )⎪. (3)

Средние арифметические значения относительных разностей для 58 испытуемых составили М(DR_UV) = 0,28 и М(DR_UVG) = 0,18, т.е. М(DR_UV)/ М(DR_UVG) = 1,5, что позволяет сделать заключение о меньшей чувствительности диагностического параметра R_UVG к такому дестабилизирующему фактору, как эндогенный меланин.The average arithmetic values of the relative differences for 58 subjects were M(DR _UV ) = 0.28 and M(DR _UVG ) = 0.18, i.e. M(DR _UV )/ M(DR _UVG ) = 1.5, which allows us to conclude that the diagnostic parameter R _UVG is less sensitive to such a destabilizing factor as endogenous melanin.

Claims

A dual-wavelength diagnostic fluorimeter comprising a measuring unit in the form of a supporting light-tight structure with a window and a protective glass made with the possibility of applying the skin area being examined to it, wherein the measuring unit comprises an optically connected ultraviolet light-emitting diode, a green light-emitting diode, a photodiode optically connected to a light filter made with the possibility of preventing the ultraviolet radiation exciting fluorescence from reaching the photosensitive area of the photodiode, a second photodiode, a light filter made with the possibility of reducing the side long-wave broadband peaks of the ultraviolet light-emitting diode radiation, a light-emitting diode control device, wherein the light-emitting diodes are installed in such a way that the axes of the radiation patterns pass through the center of the projection of said window onto the upper surface of said protective glass, and the angles of the axes of the radiation patterns with the normal to the surface of the protective glass and, accordingly, with the surface of the skin area being examined are 45°, and the angle between the axes of the fields of view of the photodiodes and the perpendicular to the irradiated skin area does not exceed 10°.