Козловська Т. І. Оптико-електронний прилад діагностування стану периферичного кровообігу з підвищеною достовірністю

Об'єктом дослідження є процеси взаємодії оптичного випромінювання з біотканинами при проведенні діагностування периферичного кровообігу за допомогою оптико-електронних приладів діагностування периферичного кровообігу; метою роботи є підвищення достовірності діагностування стану периферичного кровообігу шляхом вдосконалення методів реєстрації оптичного випромінювання та застосування оптико-електронних приладів діагностування стану периферичного кровообігу; методи дослідження базуються на основних положеннях теорії переносу випромінювання для описання процесів взаємодії оптичного випромінювання з біотканинами, математичного моделювання - для дослідження зміни інтенсивності оптичного випромінювання, методи фільтрації - для усунення фонових шумів, методи функціонального синтезу - для моделювання оптико-електронних схем, математичної статистики та комп'ютерного оброблення інформації - для перевірки адекватності розроблених моделей; теоретичні результати - вперше експериментально отримано стопо-кистевий критерій для хворих з хронічною ішемією нижніх кінцівок за допомогою фотоплетизмографічного методу, який визначає співвідношення амплітуди сигналу хворої кінцівки до амплітуди здорової індивідуально для кожної людини, що дозволило підвищити вірогідність діагностування. Вперше отримано еталон-маски фотоплетизмографічних сигналів за рахунок використання методу вейвлет-перетворення для визначення ступеню порушення периферичного кровообігу. Дістала подальшого розвитку фізико-математична модель поширення оптичного випромінювання в біотканинах, яка відрізняється тим, що додатково враховує зміну інтенсивності оптичного випромінювання залежно від кута встановлення оптичного сенсора та показника екстинкції. Дістав подальшого розвитку метод моделювання Монте-Карло, який відрізняється тим, що враховує втрату енергії фотона за рахунок дифузного відбиття, що дозволяє визначати ефективну глибину проникнення оптичного випромінювання; практичні результати - розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення імітаційного моделювання поширення оптичного випромінювання в біотканинах на основі методу Монте-Карло. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення оброблення фотоплетизмографічних сигналів на основі Фур'є-перетворення. Розроблено алгоритмічне забезпечення усунення фонових шумів фотоплетизмографічного сигналу за допомогою вейвлет-перетворення. Удосконалено структуру оптико-електронного приладу діагностування стану периферичного кровообігу за рахунок використання чотирьох оптичних сенсорів та введення блоку еталонів. Ступінь впровадження - результати дисертаційнної роботи впроваджено на базі науково-виробничої медико-біологічної корпорації "Лазер і здоров'я", (м. Харків,Україна) та у навчальний процес кафедри лазерної та оптоелектронної техніки Вінницького національного технічного університету.