Наведено системне уявлення про архітектуру та принципи побудови комп'ютерних систем медичної діагностики. Розглянуто питання обробки біосигналів у часовій і частотних областях. Запропоновано класифікацію біосигналів. Розкрито зміст поняття електрокардіографії. Описано методи та квазіперіодичні сигнали, що характеризують роботу серцево-судинної системи, зокрема, векторкардіографії, кардіографії, електрокімографії, балістокардіографії, динамокардіографії, фонокардіографії, рентгеноскопії та катетеризації серця, сфігмографії, плетизмографії. Висвітлено непрямі методи виміру тиску крові.

Приведены системные представления об архитектуре и принципах построения компьютерных систем медицинской диагностики. Рассмотрены вопросы обработки биосигналов во временной и частотной областях. Предложена классификация биосигналов. Раскрыто содержание понятия электрокардиографии. Описаны методы и квазипериодические сигналы, характеризующие работу сердечно-сосудистой системы, в частности, векторкардиографии, кардиографии, электрокимографии, балистокардиографии, динамокардиографии, фонокардиографии, рентгеноскопии и катетеризации сердца, сфигмографии, плетизмографии. Освещены непрямые методы измерения давления крови.

Удосконалено метод контролю рівня периферичної мікроциркуляції на певній довжині хвилі зондувального випромінювання, що полягає в реєстрації відбитого світлового потоку оптико-електронними засобами "око-процесорного" типу, що, на відміну від аналогів, підвищує достовірність на 10 % під час контролювання стану периферичних судин. Вперше одержано математичні моделі контролю гемодинамічних показників на базі нечітких множин. Показано можливість їх використання для аналізу окремих органів шляхом обробки фотоплетизмографічної інформації. Вперше одержано еталони маски на базі застосування методу вейвлет-перетворення для виявлення рівня патологій периферичної мікроциркуляції, використання яких дозволяє підвищити достовірність результатів дослідження. Удосконалено оптико-електронні структури засобу контролю "око-процесорного" типу, які, на відміну від аналогів, підвищують інформативність обробки фотоплетизмографічної інформації.

Розглянуто питання утворення нових і удосконалення існуючих методів розробки та дослідження спеціалізованих некогерентних випромінювачів з керованими актинічними оптичними потоками для фотомедичних приладів і технологій. Здійснено комплексне вивчення теоретичних, алгоритмічних, конструктивних і технологічних аспектів розв'язку задач забезпечення медико-технічних режимів, формування характеристик потоків випромінення, стабільності функціонування та якості компонентів випромінювачів. З використанням нових принципів розроблено методи моделювання, комплексну експериментальну базу та банк даних для створення наукових засад раціонального проектування випромінювальних тіл класу інтегрованих теплових випромінювачів. Сформульовано принципи та умови вибору параметрів променистих потоків, удосконалено математичні моделі, аналітичні вирази та алгоритм для оптимізації компонентів основних класів фотомедичних випромінювачів. Уточнено теоретичні принципи на виявлених закономірностях формування просторового розподілу променистих потоків для розробки моделей випромінювачів з динамічним променеутворенням та ефективних методів внутрішнього та зовнішнього керування. Запропоновано методи та аналітичні вирази, а також новий спосіб регулювання і стабілізації для автоемісійних катодолюмінесцентних мікроелектронних систем нового класу безртутних нетеплових випромінювачів. Визначено параметри елементів, що забезпечують часову стабільність і спектрокорекцію.

Розроблено модель біотехнічної системи для тестування оператора поліграфа, обумовлену визначеним механізмом прийняття рішень і комплексом контрольованих фізіологічних показників, який діагностує психофізіологічну придатність оператора поліграфа за інтегральним показником, що враховує поточні, максимальні та мінімальні значення динамічних і квазістаціонарних сигналів, їх динаміку в процесі тестування, які вимірюються й обробляються біотехнічною системою для тестування операторів поліграфа.

Проведено огляд існуючих поліграфів, методів обробки психофізіологічної інформації, розглянуто функціональні можливості програмного забезпечення сучасних поліграфів.

Досліджено розмір пульсового сигналу щурів за допомогою методу фотоплетизмографії та обгрунтовано структуру первинного перетворювача.

Рассмотрены основные методы диагностики состояния биологических объектов по их электромагнитному излучению. Обоснованы преимущества дистанционных радиометров как средств медицинской диагностики. Сформулированы требования, позволяющие оптимизировать построение прототипа радиометра.

Обгрунтовано загальну концепцію побудови інтегрованих систем та загальну концепцію побудови модулів зі зворотним зв'язком у оптичних, магнітних, електромагнітних лікувально-діагностичних системах. Розглянуто засади та закономірності полів об'єктів, зокрема в разі застосування електромагнітного випромінювання у широкому спектральному діапазоні для створення основних засад утворення зони присутності об'єктів та обгрунтування нового підходу дослідження взаємодії біологічних та технічних об'єктів. Досліджено моделювання зміни біологічних процесів у масі об'єкта під дією електромагнітного поля. Обгрунтовано електрофізичну модель людини та її польові структури та реакції на зовнішні подразнення, а також створено аналітичні моделі електромагнітного поля у зонах повного та уявного контакту біологічних і технічних об'єктів у біотехнічній системі.

Предложен новый способ модуляции напряжения на выходе пьезоприемника с использованием шумового эталона и электронного коммутатора. Разработана структурная схема фокусируемого акустотермометра, позволяющего проводить измерение внутренней температуры биологического объекта одночастотным одноканальным методом с достаточными для медицинских приложений характеристиками.

Розглянуто схемотехнічні аспекти побудови апаратів медичної діагностики. Викладено принципи побудови загальних і специфічних аналогових і цифрових вузлів електронної медичної апаратури. Висвітлено питання фізіології та методології інструментальних досліджень серцево-судинної системи. Детально розглянуто принципи побудови, медичні та технічні вимоги щодо апаратів для кардіологічних досліджень, досліджень центральної та периферичної гемодинаміки, лікарняних моніторів та апаратів для вимірювання концентрації кисню в крові. Наведено електричні структурні та принципові схеми окремих вузлів, апаратів вітчизняного та зарубіжного виробництва. Розглянуто основні розрахункові співвідношення для типових вузлів апаратів.

Проведено аналіз та розглянуто тенденції подальшого розвитку засобів вимірювань, а також засобів для медичного діагностування, запропоновано альтернативний спосіб удосконалення парку вимірювальних та діагностичних приладів, запропоновано узагальнену структуру віртуального приладу, розглянуто декілька напрямків застосування віртуальних приладів, запропоновано принцип побудови та наведено напрямки використання комп'ютерних моделей-тренажерів на базі віртуальних приладів, наведено шляхи створення не тільки автономних віртуальних приладів, а і автоматизованих інформаційно-вимірювальних і діагностичних комплексів та систем.

Впервые на основе эквивалентной схемы пьезоэлемента в виде сложного колебательного контура получены аналитические соотношения для параметров широкополосных пьезоизлучателей. Проведен анализ работы пьезопреобразователя, который работает в эхо-режиме, то есть и на излучение и на прием, в широкой полосе частот. Создана теория среднего уха человека. Установлено, что разделение спектра звука на частотные интегрирующие группы происходит в улитке внутреннего уха, а не в сенсоневральной системе, как считалось раньше. Это имеет принципиальное значение для индивидуальной настройки слуховых аппаратов и оптимального кодирования звука в кохлеарном импланте. Предложен новый метод и разработан экспериментальный образец прибора для диагностики слуха - ушной эхоскоп, который, на основе измерения коэффициента отражения звука от барабанной перепонки, позволяет оценить состояние слуховой системы человека не только качественно, но и количественно.

Мета дослідження - підвищення рівня якості виконання ремонтних робіт в технологічному процесі. Запропоновано методику визначення оптимальної сукупності параметрів оцінювання технічного стану медичного діагностичного обладнання. Побудовано структуру системи ремонту на основі цього методу. Розроблено структуру новітньої інформаційної технології ремонту медичного діагностичного обладнання з метою визначення методів та засобів одержання інформації для побудови комп'ютеризованої інформаційної системи. Наведено структуру новітньої автоматизованої виробничої технології ремонту медичного діагностичного обладнання. Побудовано регресійну модель технологічного процесу, яка дозволяє прогнозувати середньостатистичну ймовірність повернення медичного обладнання на повторний ремонт від достовірності результатів на вхідному та вихідному контролі технологічного процесу.

Розглянуто системо- та схемотехнічні аспекти побудови апаратів для фізіотерапії. Викладено принципи побудови та функціонування апаратів для терапії постійним струмом, постійним електричним полем, змінними струмами низької частоти, апаратів із синусоїдними модульованими струмами, апаратів високочастотної та надвисокочастотної терапії. Висвітлено питання електростимуляції органів і тканин та електроанальгезії, а також принципи побудови відповідних апаратів. Розглянуто особливості впливу магнітних полів на людину та принципи побудови магнітотерапевтичних апаратів. Викладено загальні принципи побудови апаратів крайвисоких частот терапії. Наведено електричні структурні та принципові схеми окремих вузлів та апаратів вітчизняного та зарубіжного виробництва.

Описано розробку програмного комплексу, який надає змогу проводити сумісну статистичну обробку синхронно зареєстрованих біосигналів в поліграфах на основі моделі вектора циклічних ритмічно пов'язаних випадкових процесів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р343.3 с05

Рубрики:

Інструментальні методи дослідження

Шифр НБУВ: Ж29126:Рад.тех. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Abstract: Coronavirus has the greatest effect on the human lungs. This is why lungs of patients with COVID-19 require constant medical monitoring. One of the tools for the lungs condition monitoring is based on the wireless pulse oximeters connected to smartphones. There is an attempt to analyze the types of pulse oximeters, their technical characteristics, principles of operation and basic requirements for these measuring instruments in the article. According to this study, the most effective pulse oximeters for 24/7 monitoring of lung function were selected. Principles of pulse oximeter functioning and mathematical basis of its operation have been described. The criteria for pulse oximeter selection have been determined, and comparative analysis of pulse oximeters with wireless communication has been conducted.