05.11.17 "Біологічні та медичні прилади і системи"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/22606
Переглянути
Документ Метод и устройство дифференциальной термометрии для диагностики репродуктивной функции самок млекопитающих(НТУ "ХПИ", 2016) Самынина, Марина ГеннадиевнаДиссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 – биологические и медицинские приборы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Работа посвящена созданию метода и технических средств термометрии с целью повышения достоверности диагностики репродуктивной сферы самок млекопитающих по температурному показателю. Наиболее распространенный метод, который основывается на определении базальной температуры, используется в сфере репродуктивной физиологии человека, чтобы способствовать или предупредить беременность без применения фармацевтических препаратов. Подобный подход был апробирован для достоверного определения полового статуса у животных, которые выступают в качестве модельного объекта исследований, для дальнейшего усовершенствования методов биомедицины. Несмотря на то, что результаты исследований термометрических методов показали их перспективность в диагностике репродуктивной сферы самок крупного рогатого скота, применение методов термометрии на практике имеет ограниченный, часто иллюстративный, характер. Изменения температуры тела, связанные с половыми циклами, сопоставимы с изменениями, вызванными другими факторами. Существующие алгоритмы обработки результатов измерений, которые минимизируют влияние сторонних факторов, имеют недостаточную с точки зрения диагностирования точность. На основе математического аппарата теории теплопроводности разработаны физико-математические модели распределения внутренних температур в половых путях, на примере половозрелых самок крупного рогатого скота оценены их точность и адекватность. Результаты моделирования позволили определить основные параметры термометрического устройства и основные положения для разработки метода определения фаз полового цикла у самок млекопитающих. По результатам моделирования показано, что в фолликулярную фазу полового цикла повышение теплопроводности в полости влагалища способствует снижению разности температур до 0,08 ºС на фиксированных расстояниях от поверхности тела. Для моделирования изменений разностного показателя использована электрическая аналогия теплопроводности и разработана электрофизическая модель формирования температурного градиента в половых путях. В работе приведены результаты создания портативного устройства, с помощью которого проведена отработка метода диагностики репродуктивной функции на основе дифференциальной термометрии при определении изменений температуры до сотых долей градуса. Приведены результаты исследования метрологических характеристик устройства. Экспериментальные исследования проведены на коровах и телках, выбранных в качестве модельного объекта. Показано, что на разность температур в половых путях влияние суточных ритмов и температуры окружающей среды минимально. Проверена гипотеза о том, что уровень разности температур в 0,08 ºС можно использовать в качестве порогового критерия для диагностики фазы полового цикла. Получены данные вариации порогового критерия по дням цикла. Приведены результаты проверки соответствия диагностического температурного показателя объективному состоянию репродуктивной сферы. Спроектирован автоматизированный образец устройства для дистанционного контроля физиологического состояния и изменений репродуктивной сферы самок млекопитающих по температурным показателям. Проверка метода определения фазы полового цикла по разности температур показала, что эффективность диагностики фолликулярной фазы составила 83,3 %, а общая эффективность диагностики фазы цикла – 97,3 %. Применение порогового критерия разности температур в качестве диагностического параметра овуляции способствовало повышению эффективности оплодотворения коров на 22,0 %.Документ Метод та пристрій диференційної термометрії для діагностики репродуктивної функції самиць ссавців(НТУ "ХПІ", 2016) Саминіна, Марина ГеннадіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Робота присвячена розробці методу та технічного засобу термометрії з метою підвищення вірогідності діагностування репродуктивної функції самиць ссавців за температурним показником. Побудовані фізико-математичні моделі розподілу температур у статевих шляхах, на прикладі статевозрілих самиць ВРХ оцінені їх точність, інформативність та вірогідність. Результати моделювання дозволили визначити основні технічні параметри термометричного пристрою та теоретичні основи методу визначення фаз статевого циклу й овуляції за різністю температур. Для моделювання змін різністного температурного показника використано електричну аналогію теплопровідності та розроблено електрофізичну модель формування температурного градієнту у статевих шляхах самиць ссавців. В роботі приведені результати розробки та метрологічної атестації технічного пристрою для вимірювання малих змін температури з роздільною здатністю до сотих частин градуса. На основі даних модельних та експериментальних досліджень показано, що певний рівень різності температур в піхві самиць можливо використовувати в якості порогового критерію для підвищення вірогідності визначення фази статевого циклу та овуляції. Спроектована автоматизована реалізація методу діагностування фази циклу і овуляції за різністю температур дозволяє проводити дистанційний моніторинг репродуктивної функції самиць ссавців.Документ Система обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів для універсального комплексу клінічного моніторингу у сімейній медицині(НТУ "ХПІ", 2017) Сітнікова, Оксана ОлександрівнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Робота присвячена удосконаленню комплексу клінічного моніторингу у сімейній медицині на основі побудови системи обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів. У роботі запропоновано математичну модель процедури надання медичної допомоги сімейним лікарем на основі Протоколу надання медичної допомоги, що дозволило підвищити точність та повноту медико-діагностичних даних при формуванні контрольно-діагностичних рішень. Запропоновано метод обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів на основі створення системи ознак медико-діагностичної інформації. Отримав подальший розвиток метод математичного моделювання медичних систем на основі використання методу компараторної ідентифікації та апарату алгебро-логічних перетворень. Практичне значення роботи полягає у побудові інформаційно-логічних моделей систематизації медико-біологічної інформації для формалізації поповнення та екстракції бази знань, що дозволило автоматизувати обробку медичних даних та прискорити пошук та реєстрацію даних для діагностики та прийняття рішень.Документ Система обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів для універсального комплексу клінічного моніторингу у сімейній медицині(НТУ "ХПІ", 2017) Сітнікова, Оксана ОлександрівнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Робота присвячена удосконаленню комплексу клінічного моніторингу у сімейній медицині на основі побудови системи обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів. У роботі запропоновано математичну модель процедури надання медичної допомоги сімейним лікарем на основі Протоколу надання медичної допомоги, що дозволило підвищити точність та повноту медико-діагностичних даних при формуванні контрольно-діагностичних рішень. Запропоновано метод обробки та реєстрації медико-біологічних параметрів на основі створення системи ознак медико-діагностичної інформації. Отримав подальший розвиток метод математичного моделювання медичних систем на основі використання методу компараторної ідентифікації та апарату алгебро-логічних перетворень. Практичне значення роботи полягає у побудові інформаційно-логічних моделей систематизації медико-біологічної інформації для формалізації поповнення та екстракції бази знань, що дозволило автоматизувати обробку медичних даних та прискорити пошук та реєстрацію даних для діагностики та прийняття рішень.Документ Декомпозиционный метод и подсистема повышения качества визуализации анатомических и патологических структур на цифровых маммограммах(НТУ "ХПИ", 2017) Бойко, Дмитрий АлександровичДиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 – биологические и медицинские приборы и системы – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2017. Работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи – повышению качества визуализации анатомических и патологических структур на слабоконтрастных полутоновых изображениях молочной железы за счет разработки новых методов и подсистемы визуализации маммографических снимков, что позволит обеспечить поддержку врача-рентгенолога при принятии решений в медицинской практике. Анализ существующих систем обработки и анализа маммографических изображений выявил их недостатки, что позволило сформулировать цель и задачи исследования. На основании аналитического анализа методов, используемых при цифровой обработке изображений, разработаны математическая модель изображения анатомических и патологических структур молочной железы на цифровой маммограмме, которая основана на декомпозиции исходного изображения на составляющие, и на ее основе декомпозиционный метод повышения качества визуализации цифровых рентгенологических снимков молочной железы. Выполнена оптимизация параметров метода повышения качества визуализации маммографических снимков IMRI-MAM. Сформулированы требования к функциональным возможностям системы поддержки принятия решений в маммологии и представлена ее структурная схема. Разработано программное обеспечение для визуализации маммографических изображений. С использованием реляционной системы управления базы данных SQLite выполнено проектирование базы данных для хранения маммографической информации. Решена проблема подключения разработанного программного модуля IMRI-MAM к отечественному цифровому рентгенологическому маммографическому комплексу SYMA с использованием библиотеки динамической компоновки DLL. Выполнена комплексная проверка разработанной подсистемы на реальных медицинских данных, которая подтвердила эффективность ее работы.Документ Декомпозиційний метод та підсистема підвищення якості візуалізації анатомічних і патологічних структур на цифрових мамограмах(НТУ "ХПІ", 2017) Бойко, Дмитро ОлександровичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидат технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади i системи – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Робота присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі – підвищенню якості візуалізації анатомічних і патологічних структур на слабоконтрастних напівтонових зображеннях МЗ за рахунок розробки нових цифрових методів обробки та підсистеми візуалізації мамографічних знімків. Розроблені математична модель зображення АПС молочної залози на цифровій мамограмі, яка заснована на декомпозиції вхідного зображення на складові, та на її основі декомпозиційний метод підвищення якості візуалізації рентгенівських знімків молочної залози з використанням існуючих методів цифрової обробки зображень. Виконано оптимізацію параметрів методу підвищення якості візуалізації мамографічних знімків IMRI-MAM. В роботі розроблено метод багатокритеріальної оцінки якості візуалізації анатомічних і патологічних структур на цифрових мамограмах, який ґрунтується на суб'єктивних і об'єктивних характеристиках мамографічного зображення, що дозволяє враховувати особливості аналізованих знімків. Також представлені результати обробки цифрових мамограм за допомогою розробленого методу підвищення якості візуалізації IMRI-MAM. Представлено структуру біомедичної системи підтримки прийняття рішень в мамографії, розроблено програмне забезпечення для візуалізації мамографічних зображень та проведено апробацію на реальних медичних даних.Документ Визначення рівня гідратації пацієнтів, які отримують лікування методом програмного гемодіалізу(НТУ "ХПІ", 2017) Ткачук, Богдан ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню однієї з актуальних науково-технічних задач сучасного гемодіалізу – контролю стану гідратації пацієнта та розробці методу для своєчасної зупинки процедури ультрафільтрації при досягненні пацієнтом "сухої ваги". Розроблено метод визначення "сухої ваги", критерієм у якому є розподіл об’єму позаклітинної рідини на дві складові інтерстиціальну рідину і плазму крові та порівнянні значень об'ємів видаленого ультрафільтрату у цих складових під час гемодіалізу. Вперше отримано математичну модель переміщення рідини в організмі пацієнта та удосконалено електрофізичну модель процесів в організмі пацієнта при ультрафільтрації для методу біоімпедансометрії. Вперше розроблено на основі результатів моделювання метод визначення "сухої ваги" пацієнтів, що дозволило підвищити достовірність визначення моменту досягнення стану нормогідратоції при програмному гемодіалізі на (11-16) %. Також створено практичні рекомендації для застосування даного методу у гемодіалізних клініках.Документ Определение уровня гидратации пациентов, получающих лечение методом программного гемодиализа(НТУ "ХПИ", 2017) Ткачук, Богдан ВладимировичДиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 – биологические и медицинские приборы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2017. Диссертационная работа посвящена решению одной из актуальных научно-технических задач современного гемодиализа – контроля состояния гидратации пациента и разработке метода для своевременной остановки процедуры ультрафильтрации при достижении пациентом "сухого веса". В работе проведено анализ современных биофизических представлений про распределение и перемещение жидкостей в организме пациента, что позволило выявить высокий уровень сложности и многофакторности гидравлических процессов и установить необходимость создания математических моделей перемещения жидкостей и критерия остановки процедуры при достижении пациентом "сухого веса". Впервые получена математическая модель перемещения жидкости в организме пациента при ультрафильтрации, на основании теории неравновесной термодинамики, что позволило выявить взаимную функциональную зависимость наполнения жидкостных секторов при процедуре программного гемодиализа. Усовершенствована электрофизическая модель процессов в организме пациента при ультрафильтрации для метода биоимпедансометрии, за счет разделения жидкостных секторов, что позволило использовать его для определения состояния гидратации пациента при процедуре программного гемодиализа. По результатам теоретических исследований выбран параметр гематокрита, который характеризует состояние наполнения сосудистого русла, что дало возможность разделить объем внеклеточной жидкости на составляющие. Разработан метод определения "сухого веса", критерием в котором является распределение объема внеклеточной жидкости на две составляющие интерстициальную жидкость и плазму крови и сравнении значений объемов удаленного ультрафильтрата в этих составляющих во время гемодиализа. Разработанный на основе результатов моделирования метод определения "сухого веса" пациентов, позволил повысить достоверность определения момента достижения уровня нормогидратации пациентов при программном гемодиализе на (11-16) %. Разработана структурная схема системы для определения "сухого веса", которая позволяет объединить воедино серийно выпускаемые аппарат "искусственная почка", прибор биоимпедансометр и ПК, что дает возможность реализовать алгоритмические решения и обеспечить работу системы, без разработки дополнительных аппаратных средств. На основе клинических исследований и испытаний разработаны основные медико-технические требования для выбора или проектирования приборов биоимпедансометров, а также созданы практические рекомендации для применения метода определения "сухого веса" пациентов в гемодиализных клиниках. Сопоставление результатов проведенных клинических исследований с данными полученными с помощью традиционных методик, при ультрафильтрации, подтвердили эффективность разработанных моделей и метода для определения "сухого веса" пациента при программном гемодиализе. Основные результаты работы нашли внедрение в лечебный процесс отделения амбулаторного хронического гемодиализа №10, Харьковского областного клинического центра урологии и нефрологии им. В.И. Шаповала; в учебный процесс на кафедре промышленной и биомедицинской электроники НТУ "ХПИ"; при разработке нового варианта измерителя биоимпеданса человека в НТУ Украины "КПИ им. Игоря Сикорского".Документ Методи та засоби підтримки прийняття рішень в біомедичних системах на основі морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень(НТУ "ХПІ", 2017) Філатова, Ганна ЄвгенівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади i системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми розвитку теоретичних основ і засобів підтримки прийняття рішень при проектуванні біомедичних систем на основі морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень з локально зосередженими ознаками з використанням узгодженої морфологічної фільтрації, яка враховує в явному або неявному вигляді моделі корисних одновимірних і двовимірних сигналів. Розроблено узагальнену модель процесу інструментального обстеження пацієнта у вигляді сукупності функціональної, інформаційної, структурної і математичної моделей. Розроблено півтоновий морфологічний фільтр на основі локальних статистик, який в неявному вигляді враховує модель корисного двовимірного сигналу. Розроблений узагальнений метод морфологічного аналізу біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками за допомогою багатоканального узгодженого морфологічного фільтра. Розроблено критерій оцінки якості методу морфологічного аналізу біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками на основі синтезованого багатоканального узгодженого морфологічного фільтра. Розроблена система альтернативних діагностичних ознак при морфологічному аналізі біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками, що враховує модель корисного одновимірного сигналу і властивості функції виявлення узгодженого морфологічного фільтра. Розроблена математична модель цифрового рентгенівського зображення, що враховує особливості візуалізації біологічних об'єктів і їх структурних елементів. Розроблений метод підвищення якості візуалізації біологічних об'єктів на рентгенівських зображеннях широкого класу на основі морфологічного аналізу біомедичних зображень з локально зосередженими ознаками. Розроблений об'єктивний інтегральний критерій оцінки якості візуалізації біологічних об'єктів та їх структурних елементів на медичних слабоконтрастних півтонових рентгенологічних зображеннях. Розроблена структура узагальненої біомедичної системи підтримки прийняття рішень, а також програмне забезпечення модулів морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень з локально зосередженими ознаками. Виконано перевірку адекватності розроблених методів морфологічного аналізу при обробці реальних біомедичних сигналів та зображень.Документ Методи та засоби підтримки прийняття рішень в біомедичних системах на основі морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень(НТУ "ХПІ", 2017) Філатова, Ганна ЄвгенівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади i системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми розвитку теоретичних основ і засобів підтримки прийняття рішень при проектуванні біомедичних систем на основі морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень з локально зосередженими ознаками з використанням узгодженої морфологічної фільтрації, яка враховує в явному або неявному вигляді моделі корисних одновимірних і двовимірних сигналів. Розроблено узагальнену модель процесу інструментального обстеження пацієнта у вигляді сукупності функціональної, інформаційної, структурної і математичної моделей. Розроблено півтоновий морфологічний фільтр на основі локальних статистик, який в неявному вигляді враховує модель корисного двовимірного сигналу. Розроблений узагальнений метод морфологічного аналізу біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками за допомогою багатоканального узгодженого морфологічного фільтра. Розроблено критерій оцінки якості методу морфологічного аналізу біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками на основі синтезованого багатоканального узгодженого морфологічного фільтра. Розроблена система альтернативних діагностичних ознак при морфологічному аналізі біомедичних сигналів з локально зосередженими ознаками, що враховує модель корисного одновимірного сигналу і властивості функції виявлення узгодженого морфологічного фільтра. Розроблена математична модель цифрового рентгенівського зображення, що враховує особливості візуалізації біологічних об'єктів і їх структурних елементів. Розроблений метод підвищення якості візуалізації біологічних об'єктів на рентгенівських зображеннях широкого класу на основі морфологічного аналізу біомедичних зображень з локально зосередженими ознаками. Розроблений об'єктивний інтегральний критерій оцінки якості візуалізації біологічних об'єктів та їх структурних елементів на медичних слабоконтрастних півтонових рентгенологічних зображеннях. Розроблена структура узагальненої біомедичної системи підтримки прийняття рішень, а також програмне забезпечення модулів морфологічного аналізу біомедичних сигналів та зображень з локально зосередженими ознаками. Виконано перевірку адекватності розроблених методів морфологічного аналізу при обробці реальних біомедичних сигналів та зображень.Документ Підвищення достовірності контролю та діагностики біологічних об'єктів в умовах нестаціонарності вимірювальних сигналів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Томашевський, Роман СергійовичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми створення та вдосконалення методологічного та інформаційно-технічного забезпечення умов проведення біомедичного вимірювального експерименту (БМВЕ), що дало можливість підвищити достовірность контролю і діагностики стану біологічного об'єкта при обмеженнях на обсяг вимірювальної інформації і статистичної неоднорідності нестаціонарних біофізичних сигналів. Запропоновано фундаментальну основу вирішення зазначеної проблеми на основі методів факторного аналізу з урахуванням імовірнісних властивостей біологічних об'єктів, динамічних характеристик біофізичних сигналів та реальних умов проведення БМВЕ, таких як обмежений час досліджень, робота в умовах реального часу та вплив зовнішніх факторів, що не були включені у план експерименту. Отримала подальший розвиток інформаційна теорія контрольно-діагностичних рішень для планування біомедичного вимірювального експерименту. Вперше розроблені математичні моделі розрахунку очікуваної кількості контрольно-діагностичної інформації, з урахуванням виду плану біомедичного вимірювального експерименту і обмеженням на обсяги кількості вимірювань. Розроблено метод коваріаційного аналізу двовимірних медичних сигналів з багаторазовими вимірами, кореляційно спектральні методи виявлення порушень стаціонарності біофізичних сигналів в умовах динамічно безперервних фактор-них навантажень, метод і технічні засоби моніторингу динамічно нестаціонарних індукованих біоелектричних сигналів.Документ Методи та технічні засоби для підвищення якості процедур системної озонотерапії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Глухенька, Тетяна АнатоліївнаДисертація на здобуття наукового ступення кандидата технічних наук за спеціальностю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. Робота присвячена розробленню нових методів і технічних засобів для підвищення якості процедур системної озонотерапії, зокрема внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Для рішення різних клінічних задач найбільш часто проводяться процедури системної озонотерапії внутрішньовенного введення озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові. Лікувальний ефект даних процедур значною мірою залежить від дози озону, що отримав пацієнт. При передозуванні виникає вірогідність токсичної дії на організм, а при недостатній дозі озону – можливе зниження терапевтичного ефекту. Тому процеси генерування озоно-кисневої суміші або приготування розчинів, що містять озон, повинні мати технічні засоби, що дозволяють, забезпечувати коректне дозування озону на всіх етапах проведення процедури. Для великої аутогемотерапії з озоном, якість процедур визначатиметься рівнем автоматизації усіх етапів екстракорпорального оброблення крові озоном. Крім того, при деяких захворюваннях і станах хворого, потрібне оброблення озоном великих об’ємів крові, що неможливо при використанні відомих методів проведення процедури великої аутогемотерапії з озоном. Метою дисертаційної роботи є подальший розвиток існуючих та розроблення нових методів і технічних засобів для підвищення якості процедур системної озонотерапії, зокрема внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину та екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Проведений аналіз основних процедур системної озонотерапії встановив, що відомі методи внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину не забезпечують коректного дозування озону, який отримує пацієнт; а методи екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові не дозволяють надійно та безпечно обробляти великі об’єми крові. Аналітичний огляд технічних та функціональних можливостей сучасних медичних озонаторів показав, що в них не передбачається вимірювання концентрації озону в фізіологічному розчині, який барбатується озоно-кисневою сумішшю, крім того не існує стандартного обладнання для проведення процедур екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Новизною дисертаційної роботи є вперше запропоновані моделі взаємодії озоно-кисневої суміші з фізіологічним розчином, які враховують властивості озонованості фізіологічного розчину, що дозволило визначити параметри озоно-кисневої суміші для коректного дозування озону у фізіологічному розчині. Використання запропонованих моделей процесів насичення озоном фізіологічного розчину та розкладання озону у ньому забезпечило подальший розвиток методу проведення процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину за рахунок автоматизації процесу підготовки фізіологічного розчину та контролю концентрації озону в ньому. Сформулювані медико-технічні вимоги до відповідних технічних засобів для коректного дозування озону при проведенні процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, що дозволяє підвищити якість даних процедур. Вперше розроблено метод оцінки якості процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, який визначає процедуру системної озонотерапії як медичну послугу і дозволяє її оцінювати з урахуванням економічної ефективності та медичної результативності. Дослідження якості процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, які проводяться різними методами, показали, що при використанні методу коректного дозування озону інтегральний коефіцієнт якості становить 0,71-0,8, у той час при використанні традиційних методів цей коефіцієнт не перевищує 0,02-0,64. Запропоновано новий метод екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів, який передбачає використання в якості контактора «озон-кров» пристрою роторного типу, що при обертанні створює штучну поверхню крові для оброблення озоном. Результати теоретичних досліджень та розрахунків дозволили визначити основні положення медико-технічних вимог до програмно-апаратного комплексу для екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Використання нового методу екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові дозволяє підвищити якість процедур системної озонотерапії за рахунок заміни багатоденного курсу лікування на одну процедуру. Показано, що пацієнтам з вірусним захворюванням для стерилізації 85 % об’єму крові з об’ємною швидкістю її перекачування Q = 50 мл/хв потрібно 180 хв., а при перекачуванні крові зі швидкістю Q = 100 мл/хв потрібно лише 90 хв. Для досягнення тієї ж мети, за допомогою процедур великої аутогемотерапії з озоном, знадобиться провести 92 процедури, які виконуються кожного дня, при стерилізації 100 мл крові за одну процедуру або 47 процедур при стерилізації 200 мл крові за одну процедуру, що в значній мірі знижує ефективність процедур для боротьби з вірусними захворюваннями. Запропоновані методи системної озонотерапії пройшли успішну перевірку ефективності при проведенні процедур в умовах медичного закладу. Було показано доцільність використання, для визначення функціонального стану і контролю курсу лікування пацієнта, відомої адаптаційної теорії неспецифічних реакцій організму. Запропоновано автоматизоване місце лікаря-озонотерапевта, яке забезпечило, використовуючи клінічні, лабораторні дані та результати психосоматичного тестування, точно визначити динаміку стану пацієнтів, яка відповідала їх фізіологічному стану в процесі лікування.Документ Багатопараметричні поляризаційно-фазові методи і засоби відтворення та аналізу структури полікристалічних біологічних шарів при оцінюванні патологічних станів(НТУ "ХПІ", 2018) Заболотна, Наталія ІванівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади i системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розв'язано комплекс задач, які вирішили науково-прикладну проблему створення теоретичних засад, методів і засобів багатопараметричного поляризаційного відтворення та об'єктивного аналізу структури фазово-неоднорідних біологічних об'єктів з підвищенням достовірності оцінювання патологічних станів в системах діагностики гістологічних зрізів парціальних і двошарових біологічних тканин і плівок біологічних рідин. Запропоновано модель відтворення та аналізу оптичної анізотропії багатошарових біологічних тканин і рідин із виділенням груп їх мюллер-матричних зображень при оцінюванні патологічних станів. Розроблено методи і системи з підвищеною достовірністю диференціації станів "норма – патологія" на основі прямого відтворення та аналізу координатних розподілів орієнтаційних та фазових параметрів оптично тонких біологічних шарів та мюллер-матричного відтворення "екранованих" зовні шарів двошарової біологічної тканини. Розроблена та апробована архітектура багатопараметричної системи поляризаційно-фазового відтворення та аналізу параметрів анізотропії біологічних шарів з розширеними функціональними можливостями та підвищеною достовірністю діагностування патологічних станів. Оцінено метрологічні характеристики запропонованих систем на основі статистичного, кореляційного та фрактального аналізу двомірних розподілів похибок вимірювання.Документ Підвищення достовірності контролю та діагностики біологічних об'єктів в умовах нестаціонарності вимірювальних сигналів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Томашевський, Роман СергійовичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми створення та вдосконалення методологічного та інформаційно-технічного забезпечення умов проведення біомедичного вимірювального експерименту (БМВЕ), що дало можливість підвищити достовірность контролю і діагностики стану біологічного об'єкта при обмеженнях на обсяг вимірювальної інформації і статистичної неоднорідності нестаціонарних біофізичних сигналів. Запропоновано фундаментальну основу вирішення зазначеної проблеми на основі методів факторного аналізу з урахуванням імовірнісних властивостей біологічних об'єктів, динамічних характеристик біофізичних сигналів та реальних умов проведення БМВЕ, таких як обмежений час досліджень, робота в умовах реального часу та вплив зовнішніх факторів, що не були включені у план експерименту. Отримала подальший розвиток інформаційна теорія контрольно-діагностичних рішень для планування біомедичного вимірювального експерименту. Вперше розроблені математичні моделі розрахунку очікуваної кількості контрольно-діагностичної інформації, з урахуванням виду плану біомедичного вимірювального експерименту і обмеженням на обсяги кількості вимірювань. Розроблено метод коваріаційного аналізу двовимірних медичних сигналів з багаторазовими вимірами, кореляційно спектральні методи виявлення порушень стаціонарності біофізичних сигналів в умовах динамічно безперервних фактор-них навантажень, метод і технічні засоби моніторингу динамічно нестаціонарних індукованих біоелектричних сигналів.Документ Багатопараметричні поляризаційно-фазові методи і засоби відтворення та аналізу структури полікристалічних біологічних шарів при оцінюванні патологічних станів(Вінницький національний технічний університет, 2018) Заболотна, Наталія ІванівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади i системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розв'язано комплекс задач, які вирішили науково-прикладну проблему створення теоретичних засад, методів і засобів багатопараметричного поляризаційного відтворення та об'єктивного аналізу структури фазово-неоднорідних біологічних об'єктів з підвищенням достовірності оцінювання патологічних станів в системах діагностики гістологічних зрізів парціальних і двошарових біологічних тканин і плівок біологічних рідин. Запропоновано модель відтворення та аналізу оптичної анізотропії багатошарових біологічних тканин і рідин із виділенням груп їх мюллер-матричних зображень при оцінюванні патологічних станів. Розроблено методи і системи з підвищеною достовірністю диференціації станів "норма – патологія" на основі прямого відтворення та аналізу координатних розподілів орієнтаційних та фазових параметрів оптично тонких біологічних шарів та мюллер-матричного відтворення "екранованих" зовні шарів двошарової біологічної тканини. Розроблена та апробована архітектура багатопараметричної системи поляризаційно-фазового відтворення та аналізу параметрів анізотропії біологічних шарів з розширеними функціональними можливостями та підвищеною достовірністю діагностування патологічних станів. Оцінено метрологічні характеристики запропонованих систем на основі статистичного, кореляційного та фрактального аналізу двомірних розподілів похибок вимірювання.Документ Методи та засоби визначення респіраторно-ольфакторних порушень(Харківський національний університет радіоелектроніки, 2018) Носова, Яна ВіталіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. За відсутності сучасних доказових методів ольфактометрії доцільно розробляти методи та засоби респіраторно-ольфакторних порушень. У дисертаційній роботі подано розв'язання конкретного наукового завдання – розробка методів та засобів об'єктивного визначення респіраторно-ольфакторних порушень. На основі дослідження аеродинаміки носа на мікрорівні розроблено метод визначення ламінарного пограничного шару повітряного потоку у верхніх дихальних шляхах, що дозволяє за рахунок дослідження товщини пристінкової течії повітря відносно нерівномірності оболонки визначати патологічні ділянки носової порожнини за різних режимів дихання. Розроблено метод та засіб об'єктивної діагностики респіраторно-ольфакторних порушень, які дозволяють за рахунок визначення енергетичних характеристик носового дихання під час дії різних одорівекторів визначати на доказовому рівні відповідні пороги ольфакторної чутливості. Удосконалено метод визначення порогу ольфакторної чутливості, що дозволяє за рахунок аналізу форми циклограми носового дихання підвищити об'єктивність діагностики порушень нюхової чутливості або респіраторно-ольфакторних порушень.Документ Методи та засоби визначення респіраторно-ольфакторних порушень(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Носова, Яна ВіталіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. За відсутності сучасних доказових методів ольфактометрії доцільно розробляти методи та засоби респіраторно-ольфакторних порушень. У дисертаційній роботі подано розв'язання конкретного наукового завдання – розробка методів та засобів об'єктивного визначення респіраторно-ольфакторних порушень. На основі дослідження аеродинаміки носа на мікрорівні розроблено метод визначення ламінарного пограничного шару повітряного потоку у верхніх дихальних шляхах, що дозволяє за рахунок дослідження товщини пристінкової течії повітря відносно нерівномірності оболонки визначати патологічні ділянки носової порожнини за різних режимів дихання. Розроблено метод та засіб об'єктивної діагностики респіраторно-ольфакторних порушень, які дозволяють за рахунок визначення енергетичних характеристик носового дихання під час дії різних одорівекторів визначати на доказовому рівні відповідні пороги ольфакторної чутливості. Удосконалено метод визначення порогу ольфакторної чутливості, що дозволяє за рахунок аналізу форми циклограми носового дихання підвищити об'єктивність діагностики порушень нюхової чутливості або респіраторно-ольфакторних порушень.Документ Метод визначення параметрів генератору медичного озону для ефективного підвищення його продуктивності(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Махонін, Микола ВіталійовичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.17 «Біологічні та медичні прилади і системи». – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019. Дисертація Махоніна М.В. присвячена вирішенню однієї з актуальних науково-технічних задач сучасного медичного приладобудування – підвищенню ефективності генератору медичного озону за рахунок визначення параметрів розрядної камери, напруги живлення та витрати кисню. На даний час у світі активно використовують озон та його суміші для широких потреб різних галузей. Для отримання озону використовуються спеціальні генератори озону різних типів у залежності від сфери їх застосування. Ці генератори відрізняються розмірами, кількістю озону, що генерується за відрозок часу та інші. Особливістю ж генераторів медичного озону є те, що необхідно підтримувати задані параметри отримуваної озоно-кисневої суміші на протязі усього часу проведення процедури, а у якості робочого газу використовується медичний кисень. Це дозволяє реалізовувати методики озонотерапії для максимально ефективного лікування пацієнтів. Типові параметри озоно-кисневої суміші, які повинен забезпечувати медичний генератор озону регламентуються в Україні «Методиками для застосування озону в медичній практиці», які були затверджені Міністерством охорони здоров’я в 2004 році. Згідно сучасної редакції цих методик концентрація озону в озоно-кисневій суміші повинна змінюватись у діапазоні від 0,1 до 80 мг/л, а витрата суміші від 0,1 до 1 л/хв. Медичні генератори озону активно використовуються у кабінетах озонотерапії та медичних установах України, країн СНД, а також країн Латинської Америки. Щорічно у світі проводиться велика кількість конференцій присвячених озонотерапії, на яких вона отримує свій подальший розвиток Практичне використання генераторів медичного озону свідчить, що більшість апаратури, що використовуються, потребує вдосконалення для забезпечення роботи на основі сучасних медичних рішень у лікуванні. Тобто розробка сучасного генератора потребує не тільки відповідність параметрів сучасним вимогам, а й ще запас на розвиток та можливість збільшення значень концентрації озону. Крім того, у більшості медичних генераторів озону спостерігається невідповідність заявлених параметрів озоно-кисневої суміші та значення продуктивності по озону. Продуктивність генератора озону, в свою чергу, залежить від: параметрів розрядної камери, параметрів напруги живлення, параметрів робочого газу. Вирішенням проблему пошуку оптимальних значень цих параметрів для підвищення ефективності роботи генератора озона займаються багато науковців, серед яких можна виділити японських, німецьких та науковців з країн СНД. Але на даний момент ще не існує універсальної моделі розрахунку параметрів генератору Таким чином, задача підвищення ефективності роботи генератора медичного озону за рахунок визначення найкращих параметрів його вузлів, що дозволить підвищити якість процедур озонотерапії є актуальним і перспективним напрямком розвитку генераторів озону. У дисертаційній роботі вперше побудовано математичну модель синтезу озону в розрядній камері генератора медичного озону, яка враховує вплив не тільки параметрів електричної енергії, а також параметрів розрядної камери та робочого газу. Отримані залежності впливу параметрів електричної енергії на синтез озону у розрядній камері на основі проведеного аналізу та з використанням комп’ютерного моделювання. Отримала подальший розвиток модель процесу генерації озону в бар'єрному розряді, яка, на відміну від існуючої, враховує не тільки параметри напруги живлення і розміри камери, але і процеси, що відбуваються в розрядному проміжку. Запропоновано методику розрахунку основних параметрів генератора озону при його розробці, що дозволяє підвищити ефективність синтезу озону. Практичне значення одержаних результатів полягає у обґрунтованні переліку параметрів, що чинять найбільший вплив на продуктивність генератора медичного озону; інженерних розрахунках параметрів генератора медичного озону, які дозволили оптимізувати конструкцію генератора з заданими параметрами; реалізації експериментального зразка генератора медичного озону з вдосконаленою системою автоматичного регулювання витрати газу, що дозволила забезпечити виконання широко спектру процедур озонотерапії. Отриманні практичні результати дисертаційної роботи впроваджені на НВП «Еконіка» при розробці та виготовлення сучасних генераторів медичного озону, а також розроблений макетний зразок пройшов медичну апробації у медичному центрі «Пульс-медика» та у Інституті медичної радіології ім. С.П. Григор’єва.Документ Метод визначення параметрів генератору медичного озону для ефективного підвищення його продуктивності(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Махонін, Микола ВіталійовичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено розробці методу визначення параметрів генератору медичного озону для ефективного підвищення його продуктивності за рахунок визначення параметрів його частин з урахуванням впливу факторів різної природи. На основі дослідження питання побудови генераторів медичного озону була доведена актуальність дослідження шляхів підвищення його ефективності. Наведені основні фактори, що впливають на продуктивність генератора озону. Запропонована математична модель на основі використання елементарного об’єму , що описує процеси, які відбуваються у розрядній камері при подачі напруги. Розроблено метод визначення параметрів розрядної камери генератору медичного озону, який дозволяє отримати найбільш ефективну конструкцію при заданих режимах роботи. Проведено дослідження розробленної автоматичної системи витрати робочого газу з поліпшеними характеристиками, яка дозволяє здійснювати основні методики озонотерапії. Доведена працездатність даної системи на основі роботи макета генератора медичного озону при проходженні медичної апробації.Документ Методи та технічні засоби для підвищення якості процедур системної озонотерапії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Глухенька, Тетяна АнатоліївнаДисертація на здобуття наукового ступення кандидата технічних наук за спеціальностю 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. Робота присвячена розробленню методів системної озонотерапіі з метою підвищення їх якості та технічних засобів для екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів. Запропоновані моделі взаємодії озоно-кисневої суміші з фізіологічним розчином, які враховують властивості озонованості фізіологічного розчину, дозволили визначити параметри озоно-кисневої суміші для коретного озонування фізіологічного розчину. Подальшого розвитку набув метод внутрішньовеної інфузії озонованого фізіологічного розчину, який шляхом автоматизації процесу підготовки фізіологічного розчину та контролю концентрації озону в ньому, за рахунок удосконалення конструкції автоматичної озонової установки та допоміжніх технічних засобів, дозволив підвищити якість процедур. Вперше розроблено метод оцінки якості процедур внутрішньовенної інфузії озонованого фізіологічного розчину, який став базисом для розрахунку економічної ефективності та медичної результативності і дозволяє провести порвляльний аналіз існуючих методів підготовки озонованого фізіологічного розчину та подальшого його використання. Запропоновано новий метод екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів, який передбачає використання в якості контактора «озон-кров» пристрою роторного типу, що при обертанні створює штучну поверхню крові для оброблення озоном. Отриманні данні моделювання та експериментальних досліджень взаємодії озоно-кисневої суміші з поверхнею плівки крові, що оновлювлюється на внутрішній поверхні скляної труби, яка обертається, дозволили визначити основні положення медико-технічних вимог до програмно-апаратного комплексу для екстракорпорального оброблення озоно-кисневою сумішшю крові великих об’ємів.