Неінвазивні оптико-електронні прилади та системи діагностики мікроциркуляції периферійного кровообігу - Автореферат

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПАВЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ УДК 615.471.03:616.073 НЕІНВАЗИВНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ ПРИЛАДИ ТА СИСТЕМИ ДІАГНОСТИКИ МІКРОЦИРКУЛЯЦІЇ ПЕРИФЕРІЙНОГО КРОВООБІГУ Спеціальність 05.11.17 - Біологічні та медичні прилади і системи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Вінниця - 2008 Дисертацією є рукопис. Автореферат розіслано “ 25 ” квітня 2008 р. В.о. вченого секретаря спеціалізованої вченої ради Злепко С.М. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Поширення серцево-судинних захворювань обумовлює створення сучасних приладів діагностики і моніторингу, що спрямовані на підвищення ефективності методів реєстрації та оброблення біомедичних показників, а також розвиток медичних засобів діагностики. Інтенсивні дослідження у галузях оптоелектроніки і нанотехнологій дозволяють зробити висновок про появу у найближчому майбутньому нових не інвазивних діагностичних приладів та систем з універсальними оптичними сенсорами. Головна перевага оптичного методу - можливість вимірювання гемодинамічних показників практично у будь-якій точці поверхні тіла, що дозволяє використовувати різні модифікації оптоелектронних приладів для розв’язання цілого ряду спеціальних задач, повязаних із дослідженням показників локального кровотоку. Сьогодні значна кількість провідних науково-дослідних і промислових організацій (фірм) займаються розробленням та виробництвом медичної техніки в даному напрямку. Найвідоміші з|із| них: Philips, MEDIC (Medizinische Messtechnik GmbH), Nonin, Cas Medical System, Radiometer, Micromed, Criticare, Ютас (Україна) та інші. Це відомі вітчизняні та зарубіжні школи: П. Бугера, Г.В. Розенберга, А.П. Іванова, С. Чандарасекара, Ж.Ж. Стокса, В.А. Амбарцумяна, В.П. Рвачова, А.Х. Тейлора, С.О. Майорова, В.П. Кожем’яка, М.М. Гуревича, В.В. Тучина, М.Ю. Сахновського, а також П.П. Орнатського, М.П. Цапенка, Ю.М.Туза, Є.Т. Володарського, В.Д. Ціделка, З.Ю. Готри, В.Г. Петрука, Г.С. Тимчика, А.І. Биха, С.М. Злепка,В.В. Кухарчука, І.І. Хаїмзона, А.Я. Хайрулліної, С.П. Власової та ін. Підгрунтям для виконання досліджень стали роботи, які проводяться з середини вісімдесятих років на кафедрі лазерної та оптоелектронної техніки ВНТУ, по створенню образного комп’ютера око-процесорного типу під керівництвом проф. В.П. Кожем’яка. Таким чином, очевидно, що одним із перспективних напрямків реєстрації фізiологічних параметрів є використання неінвазивних методів діагностування стану периферійного кровообігу, серед яких поширення набули оптико-електронні методи реєстрації та перетворення біомедичної інформації. Науковою базою дисертації стали результати, отримані в процесі виконання науково-дослідних робіт, що здійснювалися за планами наукових досліджень Вінницького національного технічного університету та Міністерства освіти і науки України за фаховими напрямками «Новітні біотехнології:діагностика і методи лікування найпоширеніших захворювань» та „Нові комп’ютерні засоби та технології інформатизації суспільства” у 1996 - 2007 роках. Основні результати дисертаційної роботи отримані у ході виконання таких держбюджетних тем: · Створення оптоелектронних технологій аналізу стану серцево-судинної системи (№ держ. реєстрації 0197U012663); · Ефективні методи і алгоритми високопродуктивної обробки і розпізнавання зображень в оптоелектронних паралельних процесорах (НДР № 9-4); · “Розробка оптико-електронних перетворювачів для формування статичних та динамічних еталонів-образів патології мікроциркуляції в щелепно-лицьовій області” (№ держ. реєстрації 0100U002933); · “Лазерні та оптико-електронні технології в діагностиці, терапії та прогнозуванні стану серцево-судинної системи” (№ держ. реєстрації 0102U002272); · „Створення оптоелектронних та лазерних технологій для нетрадиційних методів діагностики і терапії серцево-судинної системи людини” (№ держ. реєстрації 0205U006580); · “Образний відео-комп’ютер око-процесорного типу” (№ держ. реєстрації 0102U002261); · „Розробка нових принципів діагностики стану нормальних і патологічних біотканин за спектрами дифузного відбивання (теоретичні і експериментальні дослідження)” (№ держ. реєстрації 0105U008426); · Розробка інтерактивних оптичних засобів для діагностики біотканини та гуморальних середовищ на основ іспектрофотометрії таполяриметрії (№ держ. реєстрації 0107U008337) · Оптико-електронний квантово-розмірний образний комп’ютер око-процесорного типу: концепції, методологія, база знань (№ держ. реєстрації 0105U002434). Концептуальна основа дисертаційної роботи базується на таких положеннях: інтелектуалізація оптико-електронних „око-процесорних” діагностичних систем із застосуванням в її складі проблемно-орієнтованих експертних систем із базами знань, даних та системою логічного виведення і розвитку сучасного інтерфейсу; автоматизація оптико-електронних „око-процесорних” біомедичних приладів та систем діагностування (контролю) периферійної мікроциркуляції, а також конструктивних вузлів самокорекції, адаптації, управління д