Ляшко Д.О. Застосування сфокусованого ультразвуку для диференційної діагностики слуху людини. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2022.
В дисертації отримано такі нові наукові результати:
1. Проведено огляд сучасних наукових досліджень застосувань сфокусованого
ультразвуку в аудіології та методів диференційної діагностики слуху
людини. 2. Вперше було розроблено пасивну ультразвукову систему з використанням
акустичної фокусуючої лінзи для визначення запалення внутрішнього вуха
людини.3. Проведено експериментальне дослідження сфокусованої ультразвукової
системи для диференційної діагностики слуху людини.
4. Розраховано методом чотириполюсників електричні параметри складного
електроакустичного п’єзоперетворювача.5. Вперше проведено аналітичні розрахунки акустичного поля плоскої фазованної багатоелементної решітки п’єзоелементів, в імпульсному режимі роботі, для динамічного фокусування на завитку внутрішнього вуха людини. 6. Удосконалено метод об’єктивного диференційного оцінювання слухової системи людини за допомогою електроенцефалографії, при впливі на систему складним аудіо-сигналом в усьому чутному діапазоні частот.
Зміст дисертаційного дослідження викладений у п’яти розділах, у яких представлені результати дослідження.
У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету та перераховано задачі дослідження, описані методи дослідження, перераховано задачі дослідження. Окрім того було приведено відомості про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.
В першому розділі подано аналітичний огляд літератури, в обсязі якого показано сучасний стан проблемних областей – дослідження стану слуху шляхом застосування сфокусованого ультразвуку, типи конструкцій випромінювача для фокусування ультразвуку (УЗ).
В другому розділі проведено дослідження з можливості застосування пасивної акустотермометрії для визначення запалення внутрішнього вуха людини. В дисертації розрахований одноканальний акустотермометр, що використовує фокусування акустичного випромінювання за допомогою еліптичної (безабераційної) лінзи, який дозволяє отримувати необхідну точність вимірювання температури в реальному масштабі часу не гірше 0,2 оС.
В третьому розділі приведені розрахунки циліндричного неперервного хвильового фронту та застосування лінійної багатоелементної решітки п’єзоелементів в електроакустичному перетворювачі для диференційної діагностики завитки внутрішнього вуха людини. Проведено порівняння теоретичних та експериментальних амплітудно-частотних та фазово-частотних характеристик електричного імпедансу п'єзоперетворювача. Проведені розрахунки розподілу акустичного поля по глибині зі зміною куту відхилення від осі та тривалості імпульсу. З результатів визначили про доцільність використання даного типу електроакустичного перетворювача для диференціальної діагностики слуху людини. Проведено математичний опис п’єзоелементів зі знаходження зв’язку між вхідними електричними та вихідними акустичними величинами в режимі випромінення та навпаки – в режимі прийому. Кожний елемент решітки представлений у вигляді чотириполюсника.
Четвертий розділ показує результати розрахунків та наведені конструкції вимірювальних засобів: високочастотного ватметра без активних елементів для вимірювання споживаної п’єзоперетворювачем електричної потужності, радіометра для вимірювання акустичної потужності сфокусованих ультразвукових пучків. За їх допомогою проведено детальне експериментальне дослідження макету електроакустичної системи, а саме отримані частотні залежності випромінюваної акустичної потужності, споживаної електричної потужності та коефіцієнта корисної дії.
П’ятий розділ показує результати досліджень спектральних характеристик біоелектричної активності мозку студентів при прослуховуванні складних аудіо- сигналів, а саме, музичних композицій різного компонентно-структурного складу, що відрізняються наявністю мелодійної компоненти і швидкістю відтворення. Запропонована методика експерименту для перевірки впливу ряду музичних композицій на ритми головного мозку, зокрема альфа-, бета-, дельта - і тета - ритми.
Згідно обробки ЕЕГ-даних вдалося оцінити статистично значущі зміни в ПЕА мозку, пов'язані не тільки з впливом окремих характеристик прослуховуваних композицій, а й виявити взаємний їх вплив на емоційний стан людини.
Практичне значення одержаних в дисертаційній роботі результатів полягає в тому, що результати досліджень можуть бути використані для експериментального дослідження впливу на завитку внутрішнього вуха людини та його подальше впровадження в медичних закладах.
