Неінвазивні оптико електронні прилади та системи діагностики мікроциркуляції периферійного кровообігу (стр. 6 из 8)

Основні результати дисертаційної роботи полягають у створені засад щодо побудовиінтелектуальних біооко-процесорних оптико-електронних приладів та систем типу для діагностування периферійного кровообігу шляхом застосування теорії розповсюдження оптичного випромінювання у біологічнихнеоднорідних об’єктах та розроблення уніфікованих методик достовірного визначення основних гемодинамічних показників периферійного кровообігу із урахуванням ефектів розсіювання та метрологічних параметрів.

Результати, отримані в дисертаційній роботі, доведено до практичної реалізації та впроваджено.

За результатами досліджень можна зробити такі висновки:

1. Створено новий клас інтелектуальних біооко-процесорних оптико-електронних систем, що враховує динаміку оптичного розповсюдження, обумовлену виявленими особливостями внутрішнього променерозподілу при керованих змінах параметрів. Це дозволило на основі встановлених закономірностей розширити можливості та визначити науково обґрунтовані принципи вдосконалення оптико-електронних систем у розглянутих галузяхзастосування та поширити їх для інших напрямків медичної практики.

2. Вперше отримано математичні моделі діагностування гемодинамічних показників, що враховують порушення периферійного кровообігу у хребетно-рухомих сегментах відповідно до експертної бази даних і дозволяє діагностувати стан як периферійних судин, так і окремих органів організму людини шляхом оброблення фотоплетизмографічної інформації.

3. Вперше отримано коригуючі моделі пошарового розповсюдження оптичного випромінювання під час оцінювання рівня периферійної мікроциркуляції на заданій довжині хвилі зондуючого випромінювання, що полягає в реєстрації відбитого світлового потоку біооко-процесорними оптико-електронними приладами та системами, що дало можливість підвищити достовірність до 82% при діагностиці стану периферійних судин. На відміну від відомих моделей, запропоновані враховують, разом з осьовою силою світла та корисним кутом випромінювання, розрахунково-експериментальні та довідникові дані аналогів, а також апріорні параметри відбиваючих поверхонь, на підставі чого розроблено рекомендації щодо проектування оптико-електронних біооко-процесорних систем діагностики периферійного кровообігу.

4. Вперше отримано зразкові шаблони-маски із застосуванням методу вейвлет-перетворення для виявлення рівня патологій периферійної мікроциркуляції, що дозволяє підвищити достовірність діагностування шляхом оброблення біомедичної інформації.

5. Вперше створено архитектуру біооко-процесорної оптико-електронної експертної системи аналізу стану мікроциркуляції кон’юнктиви ока на основі блоку обчислення локального різницевого порогу з використанням методу W-перетворення, блоку вибору еталону, що дозволило підвищити достовірність діагностики до 84 %.

6. Дістала подальшого розвитку структурна організація оптико-електронних систем „око-процесорного” типу для діагностики периферійного кровонаповнення, що, на відміну від аналогів, дозволяють підвищити достовірність діагностики периферійного кровообігу шляхом оброблення фотоплетизмографічної інформації.

7. Підсумки дослідження, що викладені в дисертації, дозволили: запропонувати схемо технічні рішення реалізації оптико-електронних приладів та систем діагностики периферійного кровообігу; розробити уніфіковані оптико-електронні перетворювачі світлових потоків для реєстрування фотоплетизмографічних даних;сформулювати вимоги щодо створення не інвазивних оптико-електронних приладів та систем діагностування периферійного кровонаповнення судин; здійснити апаратно-програмне оцінювання біомедичних сигналів.

8. На основі запропонованих моделей, методик і рекомендацій розроблено, виготовлено та апробовано оптико-електронні прилади та системи діагностування периферійного кровонаповнення та оцінювання мікроциркуляторних змін кон’юнктиви ока, показано медико-технологічний ефект, який підтверджено результатами експериментальних досліджень та актами впровадження.

9. Шляхом застосування неінвазивних оптико-електронних систем та приладів для дослідження периферійного кровообігу показано взаємозв’язок біомедичних факторів до і після лікування. При цьому коефіцієнт кореляції складає до терапії r_xy= 0,65 та після терапії r_xy= 0,7; помилка коефіцієнта кореляції

;достовірність коефіцієнта кореляції , що доводить об’єктивність отриманих даних.

10. Запропоновані у роботі неінвазивні оптико-електронні прилади та системи з оптичним перетворенням біомедичної інформації для оцінювання периферійної мікроциркуляції є комфортними та орієнтовані на впровадження модифікації найефективніших сучасних програмно-апаратних засобів з використанням сучасних баз знань. Запропоновані методи реалізовані у впроваджених оптико-електронних системах та пристроях комплексного діагностування периферійного кровообігу, що дозволяють практичним лікарям розширити діапазон об’єктів світлодіагностики і, тим самим, номенклатуру захворювань і забезпечити порівняно з реоплетизмографічними, УЗ-діагностикою, мобільність, комфортність і екологічність процесу діагностики.

СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Основними з опублікованих наукових праць є:

1. Фотоплетизмографічні технології контролю серцево-судинної системи: (Монографія) / С.В.Павлов, В.П. Кожем'яко, В.Г.Петрук, П.Ф. Колісник– Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2007. – 254 с.

2. Оптико-електронні методи і засоби для обробки та аналізу біомедичних зображень: (Монографія) / В.П.Кожем’яко, С.В.Павлов, К.І. Станчук– Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2006. – 203 с.

3. Павлов С.В. Фотоплетизмографічні технології контролю переферічного кровообігу // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2007. –№1(13). – С. 146 – 156.

4. Павлов С.В. Методологічніаспектипобудови оптико-електронних „око-процесорних” систем діагностики периферичного кровонаповнення // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2007. –№2 (14). – С. 183-192.

5. Кожем’яко В.П., Павлов С.В., Тимофіїва Н.П., Тимофіїв І.В. Аналізметодів лазерної діагностики біотканин // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.-1997.- №1.-С.59–65.

6. Кожем’яко В.П., Павлов С.В., Колісник П.Ф., Тимофіїв І.В. Ельхатиб Мохаммед. Лазерні методи діагностикистану серцево-судинної системи // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. –1998. – № 2. – С. 139 – 144.

7. Павлов С.В., Рами Хамди, Колесник П.Ф., Троян А.С., Готра О.З.Анализ оптических методов оценки физиологических свойств кожи // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.–1998. – №3.– С.137 – 141.

8. Кожем’яко В.П., Павлов С.В., Гальченко Я.О. Барило О.С. Оптичні методи оцінки мікроциркуляції в щелепно-лицьовій області // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.–1999. – №3. – С.56 – 60.

9. Павлов С.В., Барило О.С, Гальченко Я.О., Мохамед Ельхатиб, Кожем’яко Н.В. Лазерний діагностичний комплекс аналізу мікроциркуляторних порушень при запальних процесах щелепно-лицьової ділянки // Українсь-кий журнал медичної техніки та технології. – 2000. – № 1–2. –С. 37 – 39.

10. SaldanI., PavlovS., KolesnicP., ZabrodskayaS., NazarenkoO. Optical Method for Analysis of Conjunctiva Microcirculation // Optoelectronic Information Technologies: Selected Paper from the International Conference SPIE “Photonics-ODS’2000”. – New-York, USA, 2000.–V.4425. - P. 124 -130.

11. Кожем’яко В.П., Павлов С.В., Понура О.І. Кожем’яко К.В. Застосування KVP-перетворень в засобах представлення інформації // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.–2000. –№1.–С. 101–106.

12. KozhemyakoV.P., PavlovS.V., ChepornyukS.V., KolesnicP.F., ZabrobskayS.A. MethodofCardio-VascularSystemStateEstimationbyLevelofEyeConjunctivaMicrocirculation // Реєстрація, зберігання і обробка даних. – 2000. – Т.2,№4. – С.57 – 61.

13. SaldanI., PavlovS., KolesnicP., SaldanJ. Optic-ElectronicSystemsforAnalysisofConjunctivaMicrocirculation // Оптико-електронні інфор-маційно-енергетичні технології. – 2001. – № 1. – С. 221–227.

14. Салдан Й. Р., Павлов С.В., Колісник П.Ф., Cтанчук К.І., Семенець О.М., Дауд Аммар Алі. Застосування оптико-електронних інформаційних систем для аналізу мікроциркуляції кон’юнктиви ока // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2001. – № 2. – С. 124 – 128.

15. Павлов С.В., Станчук К.І., Мохамед Ель-Хатіб, Семенець О.М. Методи обробки біосигналів із застосуванням фільтрації // Вимірювальна обчислювальна техніка в технологічних процесах.–2001.– №2. – С. 96–100.

16. Павлов С.В., Мохамед Ель-Хатіб, Матохнюк М.В., Семенець О.М. Метрологічний аналізінформаційно-вимірювального каналуоптико-електронної системи для дослідження мікроциркуляції // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. –2001.–№ 3. – С.36 – 39.

17. Сєркова В.К., Станіславчук М.А., Павлов С.В., Шевчук С.В.,Мохаммед Ель-Хатіб, Шевчук О.В.Особливості використання принципу взаємодії лазерного випромінювання з біотканиною при діагностиціуражень судин у хворих на системний червоний вовчак // Український журнал медичної техніки ітехнології. – 2001. – №1. – С. 33 – 39.

18. Павлов С.В., Матохнюк М.В. Метод спектрального аналізу для обробки фотоплетизмографічних сигналів // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2002. – №1(3). – С. 114 – 120.

19. Павлов С.В., Превар А.П., Матохнюк М.В., Чернуха А.П. Застосування оптико-електронних та лазерних технологій при аналізі мікроциркуляторних змін у вогнищі гострого гнійного запалення в ділянці нижніх кінцівок // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. – 2002. – №2 (4). – С. 148 – 153.