Модуляційна оптична радіометрія в медико-біологічних застосуваннях
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.55(1).2018.135829Ключові слова:
модуляційно-комутаційне перетворення, оптичний радіометр, світлотерапія, інтенсивність світлового потоку, біоматеріалиАнотація
Модуляційна радіометрія широко використовується в радіотехнічних вимірюваннях, забезпечуючи високу чутливість визначення інтенсивності, яка для шумових сигналів може сягати 1∙10─21─1∙10─22 Вт/Гц. В статті приводяться відомості щодо використання низькоінтенсивних оптичних сигналів, з інтегральною потужністю 1∙10─9─3∙10─12 Вт для терапії, діагностики та поглиблених медико-біологічних досліджень. Авторами розглянуто можливості модуляційно-комутаційного перетворення для побудови високочутливих радіометричних пристроїв оптичного діапазону та варіанти їх використання. Розглянуто схему оптичного радіометра та алгоритм перетворення сигналів з компенсацією шумів радіометричного каналу. Приводяться оригінальні схеми оптичних модуляційних радіометрів (ОМР) в поєднанні із пристроями для світлотерапії, що розширює їх можливості та підвищує ефективність технологій лікування, в тому числі пристрій для визначення дози поглинутої енергії в процесі проведення світлотерапії й автоматизована радіометрична система із оцінкою поглинання світлового потоку та використанням зворотного зв’язку з об’єктом опромінення. Розглянуто схему фотометричного радарного вимірювача (спектроаналізатора) для локації слабко прозорих матеріалів, приведено результати експериментальних досліджень зразків біотканини рослинного і тваринного походження, а також взаємодію світлового потоку різної довжини хвиль з тканиною руки людини. Авторські технічні рішення затверджені патентами України. Експериментально показано, яким чином наявність кольорового пігменту в зразках біотканини змінює форму оптичної спектрограми, що може використовуватися для побудови нових методів та засобів фотоаналізу та діагностики.
Посилання
V.P.Kutsenko, Ju.A. Skripnik, N.F.Tregubov, K.L.Shevchenko, A.Ph.Janenko. Metody I sredstva sverchvyskochasotnoj radiometrii. Donetsk: IPShI “Nauka I osvita”, 2011, 324 p. (in Russian)
Ju.A.Skripnik, A.Ph.Janenko, V.F.Manojlov. Microvolnovaja radiometrija physicheskih I biologicheskih objectov. Zhitomyr: Izd-vo «Volyn», 2003, 408 p. (in Russian)
Skripnik Ju.A. Izmeritelnyje ustrojstva s commutatsionno-moduliatsionnymi preobrazovateliami. Kyiv: Vyshcha shkola, 1975, 256 p. (in Russian)
Patent SSSR № 1511603, G01J 3/02, Polevoj spectrophotometr / Kulchitskij A.P., Obrinskij L.Je., zajavka №4228189/31-25, 13.02.87, publ.30.09.89, Bjul.№36 (in Russian)
Patent na korysnu model №381107, Ukraina, G01J 3|42, Photometr / Buniak A.M., Borysenkov A.A..TDMU im.I.Puliuja, zajavka 200005067, 30.05.2000, publ. 15.05.2001, Bjul. №4. (in Ukrainian)
A.S. № 1511602, SSSR, G01J 3/42. Spektrophotometr/ Gerasimov S.Ju., zajavka №4177533/40-25, publ.30.09.1989. Bjul. № 36. (in Russian)
V.S. Ivanov, Ju.M. Zolotarevskij, A.F.Katiuk. Osnovy opticheskoj radiometrii. М.: Izd. Phizmatlit, 2003. 544 p. (in Russian)
Medychna technika. Posibnyk. Za redakcijeju prof. Stetsenka G.S. Lutsk: Vyd. Nadstyria 2002, 134 p. (in Ukrainian)
Popechitilev Je.P., Korenevskij N.A. Meditsinskije pribory, apparaty, sistemy i kompleksy. Chast 4. Kursk: KGTU, 2006, 311 p. (in Russian)
J. C. Rojas, F. Gonzalez-Lima, "Low-level light therapy of the eye and brain", Eye and Brain, 2011, No 3, pp. 49–67. https://doi.org/10.2147/EB.S21391
Hamblin M.R., Demidova T.N., "Mechanisms of level light therapy", in Proc. SPIE, 2006, 6140, pp. 1 – 12. https://www.researchgate.net/publication/260866993_Mechanisms_of_low_level_light_therapy DOI: 10.1117/12.646294
Patent na korysnu model, №90426, Ukraina, G1J 1|00, Photometrychnyj vymirjuvach / Yanenko O.P., Myhajlenko S.V., Lisnichuk, A.S., Gorshkov A.V., vynahidnyky, zajavka № u 201315268, 26.12.2013, publ. 26.05.2014, Bjul. №10. (in Ukrainian)
Patent na korysnu model, №91337, Ukraina, А61Н 39/00, G1J 1|00, Prystrij dlia svitloterapii / Yanenko O.P., Myhajlenko S.V., vynahidnyky, zajavka № u201401890, 25.02.2014; publ. 25.06.2014, Bjul. № 12. (in Ukrainian)
Patent na korysnu model, Ukraina, № 113732, А61В 5/00, Prystrij dlia svitloterapii / Yanenko O.P., Shevchenko K.L., Tkachuk R.A., Kuz V.І., vynahidnyky, zajavka №201613025, publ. 10.02.2017р., Bjul. №3. (in Ukrainian)
Eggert H., Blazer V. "Optical properties of human brain tissue meninges and brain tumors in the spectral range of 200 to 900 nm", Neurosurgery, 1987, 21(4), pp. 459-464. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3683777
Grimvlatov V., Rubinshtein A., Rubinshtein M. "Spectral dosimetry in low light therapy", in Proc SPIE; 2006, 6140, pp. 1-11. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/6140/61400S/Spectral-dosimetry-in-low-light-therapy/10.1117/12.659703.short?SSO=1
Patent na korysnu model, Ukraina, № 119255732, G01J 1/00, Photometrychnyj vymirjuvach poglynalnoji zdatnosti slabko prozoryh materialiv / Yanenko O.P., Shulga V.A., Shevchenko K.L., Golovchnska O.D., vynahidnyky, zajavka №201612000, 25.11.2016, publ. 25.09.2017р., Bjul. №18. (in Ukrainian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
