Модуляційна оптична радіометрія в медико-біологічних застосуваннях

Oleksii Yanenko, Konstantin Shevchenko, Olena Golovchanska

Анотація


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.


Ключові слова


модуляційно-комутаційне перетворення; оптичний радіометр; світлотерапія; інтенсивність світлового потоку; біоматеріали

Повний текст:

PDF

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)




DOI: https://doi.org/10.20535/1970.55(1).2018.135829

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2018 Рівні права