Магістерські роботи (БМІ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Магістерські роботи (БМІ) за Дата публікації
Зараз показуємо 1 - 20 з 75
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Біосенсори на основі явища поверхневого плазмонного резонансу в наноплівках золота(2018-12) Семенкова, Надія Андріївна; Калашнікова, Лариса ЄвгеніївнаАктуальність теми: Необхідність створення та дослідження малогабаритних сенсорних приладів для кількісного контролю хімічних та біологічних речовин на молекулярному рівні. Пошук альтернативних методів проведення вірусологічних досліджень. Адаптація ППР-приладів до потреб медицини. Сенсори на основі явища поверхневого плазмонного резонансу вивчаються уже не перше десятиліття. Зарубіжні компанії активно займаються розробкою та вдосконаленням ППР-приладів. В Україні цей напрям наразі здебільшого розвивається на базі ІФН НАНУ, рефрактометри серії «ПЛАЗМОН» експортуються, оскільки технологія ППР не є широко відомою та використовуваною, не зважаючи на свою перспективність. Мета: продемонструвати можливість застосування приладу з використанням наноплівки золота в якості чутливого елемента для ідентифікації наявності в досліджуваній рідині вірусу герпесу. Задачі дослідження: − Проаналізувати існуючі сенсори аналітичних приладів; − Вивчити основи явища поверхневого плазмонного резонансу; − Ознайомитися з можливостями біосенсорів на основі явища ППР, а також з особливостями роботи приладів серії «ПЛАЗМОН»; − Розглянути альтернативні методики для виявлення вірусів у різних біологічних середовищах; − Порівняти чутливість «ПЛАЗМОНУ» за наявності та відсутності біошару; − Вивчити реакцію приладу на осадження живильних середовищ; − Удосконалити етап відмивання ЧЕ від біошару; − Провести ППР-дослідження з виявленням вірусу Епштейна-Барр. Об’єктом дослідження є вірус простого герпесу. Предмет дослідження це спеціальне програмне забезпечення, створене для роботи з приладом «ПЛАЗМОН-6», за допомогою якого є можливість досліджувати ППР-характеристики досліджуваних зразків. Методом дослідження є метод поверхневого плазмонного резонансу. Основні результати: Отримано експериментальні дані для модельних зразків. Визначено межу детектування приладу «ПЛАЗМОН-6». Осаджено на чутливому елементі білок сироватки бичачого альбуміну для порівняння ППР-характеристики при чистому ЧЕ та із нанесенням біошару. Продемонстровано реакцію рефрактометра на різні живильні середовища, а також на процес їх змивання. Проведено ідентифікацію вірусу герпесу приладом «ПЛАЗМОН-6». Одержані в магістерській роботі результати демонструють значні переваги методу ППР, такі як: висока чутливість, простота проведення досліджень, економічність. Прилади серії «ПЛАЗМОН» є цілком застосовними у сфері медицини та біології. Демонстрація приладу «ПЛАЗМОН-6» в якості біосенсора відображена у статті «Метод поверхневого плазмонного резонансу як перспектива розвитку біосенсорики», прийнятій в журнал «Біомедична інженерія і технології».Документ Відкритий доступ Моделювання геометрії орбіти ока в САД системах для персоніфікованого підбору ендопротезів(2018-12) Грінвальд, Емілія Олександрівна; Вов'янко, Светлана ІгорівнаВ даній роботі представлено оцінку результатів лікування 15 пацієнтів з посттравматичними дефектами стінок орбіти. Дослідження проводилися на основі порівняльного аналізу об’єму очних орбіт різними методами комп’ютерного моделювання та створення 3D моделей очних яблук за допомогою таких програмних забезпечень, як: Mimics, D2P та Disior. Ґрунтуючись на обчисленні об’єму орбіт здорової та ушкодженої сторони в програмному середовищі до та після проведення реконструкції визначено, що виміряний об'єм орбіти дає можливість об'єктивно оцінити як результати її реконструкції, так і ступінь тяжкості пошкодження. Виявлено, що чим більше вихідне відхилення об'єму травмованої орбіти від здорової, тим складнішим є його відновлення традиційними методами лікування. Дані дослідження лікування хворих з посттравматичними дефектами стінок орбіти залишається актуальною проблемою щелепно-лицевої хірургії та офтальмології в силу широкого кола питань, що потребують вирішення. Адже результати лікування постраждалих даної категорії залишаються не прогнозованими, а повна косметична та функціональна реабілітація не досягається в значному відсотку випадків. Залишкова диплопія чи дислокація очного яблука, призводять до втрати працездатності, соціальної дезадаптації та розвитку психо-емоційних розладів у пацієнтів. Робота була виконана на замовлення Стоматологічного Медичного Центру Національного медичного університету імені О. О. Богомольця. Метою дослідження є оцінити результати лікування пацієнтів шляхом визначення ступеню відновлення орбітального об’єму, на основі порівняння їх предопераційних та післяопераційних віртуальних моделей методами тривимірного комп’ютерного моделювання. Задачі: встановити критерії включення пацієнтів до відповідної клінічної групи; виділити частину м’яких тканин очного яблука, обмежену кістковими стінками орбіти, за допомогою таких програмних забезпечень, як Mimics, D2P, Disior. згенерувати 3Dмоделівиділених об’єктів травмованої та неушкодженої сторонипацієнта (до та після операції) пацієнтів з індивідуалізованими пластинами; для обрахованих об’ємів очних яблук в трьох програмних забезпечень провести статистичний аналіз за допомогою SPSS; на основі проведеного аналізу зробити висновки щодо ефективності лікування індивідуалізованими пластинами та вибору найрелевантнішого методу обробки КТ знімків. Об’єктом дослідження є посттравматичні дефекти стінок орбіти. Предметом дослідження є реконструкційні індивідуалізовані імпланти.Документ Відкритий доступ Визначення вмісту глюкози крові за характеристиками фонограм(2018-12) Панчук, Олександр Сергійович; Зубчук, Віктор ІвановичАктуальність теми полягає в необхідності вдосконалення приладів для цілодобового контролю рівня глюкози в крові. Неінвазивні глюкометри дозволяють уникнути зараження захворюваннями, що передаються через кров та спростити процес при щоденному контролю рівня глюкози в крові. Тема магістерської дисертації: визначення рівня глюкози крові за характеристиками фонограм голосу. Метою даної роботи є розробка мобільного додатку для визначення вмісту глюкози в крові на основі запису фонограми пацієнта та аналіз залежності рівня глюкози та амплітуди окремих частот спектра голосу пацієнта. Виходячи з теми поставлені наступні задачі: - проаналізувати існуючі методи виміру глюкози в крові та прилади для інвазивного та неінвазивного вимірювання; - проаналізувати хвильові механізми в голосовому апараті людини та можливі зміни при різній концентрації глюкози; - дослідження залежності зміни частот спектру голосу від вмісту глюкози в крові. - розробка мобільного додатку для запису голосу пацієнта та виміру вмісту глюкози крові на основі дискретного перетворення Фур’є.Документ Відкритий доступ Моніторинг артеріального тиску на основі ЕКГ та ФПГ(2018-12) Замига, Захарій Сергійович; Зубчук, Віктор ІвановичАктуальність розробки полягає у необхідності створення технології для неперервного неінвазивного моніторингу артеріального тиску в умовах повсякденної активності пацієнтів, що забезпечувала б точність вимірювань, порівняну з традиційними методами. Мета: розробка алгоритму для оцінки артеріального тиску за часом затримки пульсової хвилі, розрахованого з використанням сигналів електрокардіограми та фотоплетизмограми пацієнта. Для досягнення поставленої мети в рамках даної магістерської дисертації поставлені наступні завдання: Аналіз проблем моніторингу артеріального тиску. Дослідження сучасних засобів вимірювання артеріального тиску. Аналіз механічних моделей артеріальної стінки. Побудова математичної моделі процесу поширення пульсової хвилі. Розробка алгоритму розрахунку артеріального тиску за часом затримки пульсової хвилі. Підбір оптимальних методів цифрової обробки та фільтрації сигналів ЕКГ та ФПГ, їх програмна реалізація. Тестування розробленого алгоритму на основі експериментальних даних. Об’єктом дослідження є фізіологічні сигнали серцевої активності людини. Предметом дослідження є залежність артеріального тиску від часових характеристик пульсової хвилі. Методами дослідження є математичний та експериментальний метод. Математичний метод застосовується для розрахунків параметрів поширення пульсової хвилі та розрахунку відхилень і похибок. Експериментальний метод полягає в тестуванні розробленого алгоритму на основі клінічних даних пацієнтів. Принципова новизна полягає у створенні алгоритму з обґрунтованими технічними рішеннями, придатного для прикладної реалізації у приладах для повсякденної діагностики, телемедицини, спортивних додатках, який використовує методики розрахунку АТ за часом поширення пульсової хвилі. Досягнута точність вимірювань, зіставна з традиційними методами, що дозволить проводити безперервний моніторинг АТ, уникаючи ускладнень та ризиків, пов’язаних з використанням інвазивних засобів. Основі результати: опрацьовано літературні джерела, розроблено алгоритм розрахунку артеріального тиску за часом затримки пульсової хвилі, підібрано оптимальні методи цифрової обробки сигналів ЕКГ та ФПГ, здійснено програмну реалізацію та проведено тестування алгоритму на експериментальних даних.Документ Відкритий доступ Програмно-апаратний комлекс моніторингу пацієнта(2018-12) Левінський, Дмитро Олександрович; Зубчук, Віктор ІвановичМета роботи: створення програмно-апаратного комплексу моніторингу пацієнта. Дипломна робота виконана в ТОВ «Компанія «ЮТАС». Актуальність. Для вирішення проблеми артефактів від електрохірургічних приладів необхідно розробляти цифрові фільтри, які б дозволили детектувати артефакти, та повідомляти лікарям про те, що на даний момент є артефакти в значеннях записів, отриманих з ЕКГ, що дозволить їм проявляти обережність при прийнятті рішень на основі цих тенденцій. Для створення таких цифрових фільтрів необхідні записи ЕКГ з даними артефактами. Тому було вирішено створити власну базу артефактних сигналів. А для цього необхідно розробити апаратно-програмний який би вирішував задачу накопичення сигналівПроаналізований вплив артефактів від інструментів високочастотної хірургії на монітор пацієнта під час визначення електрокардіограми пацієнта. Сформульована задача створення системи для запису первинних сигналів з монітору пацієнта. Для цього був обраний формат файлу для запису даних, проаналізовані способи передачі таких даних. Вибрано систему програмування для створення такого комплексу. Була розроблена структурна та функціональна схема приладу, на основі обраного формату розроблений протокол передачі даних. Розроблено архітектуру програми та створено інтерфейс користувача. Даний комплекс пройшов тести на достовірність значень та на зміщення даних. Результати роботи впроваджено в ТОВ «Компанія «ЮТАС». Представленні результати експлуатації програмно-апаратного комплексу в даній компаніїДокумент Відкритий доступ Система раннього діагностування аритмії за амплітудно-частотними параметрами ЕКГ(2018-12) Федорюк, Дмитро Олександрович; Шликов, Владіслав ВалентиновичРобота присвячена створенню достатньо точної системи раннього діагностування аритмії, що здатна працювати в реальному часі. Розроблену систему можливо застосовувати у пристроях для фітнес-трекінгу, що є значною перевагою перед аналогами. Метою роботи є створення системи раннього діагностування аритмії в реальному часі на портативних пристроях для фітнес-трекінгу. Об’єктом дослідження є програмна система раннього діагностування аритмії. Предметом дослідження є фізичні характеристики ЕКГ та програмні моделі, створені в середовищі Python 3.6. У магістерській дисертації обґрунтовано необхідність створення системи раннього діагностування аритмії у реальному часі, її ефективність порівняно з іншими існуючими методами. Розроблена програмна система дозволяє аналізувати функціональний стан серця в реальному часі. Потенційно, функціонал даної програмної системи можна розширювати. В середовищі Keras на Python 3.6 створено архітектуру нейронної мережі та перевірено точність розпізнавання нею аритмії.Документ Відкритий доступ Прилад для моніторингу серцевих показників на засадах реєстрації ЕКГ та ФПГ(2018-12) Семенюк, Давид Дмитрович; Зубчук, Віктор ІвановичАктуальність дослідження полягає в тому, щосерцево-судинні захворювання наразі є причиною смерті близько 400 тис. людей кожного року. Зараз вимірювання тиску є досить довгою процедуру з одяганням манжетів, а оцінка серцевих показників майже неможлива без лікаря.Прилад, який зможе безконтактно вимірювати серцеві показники, зокрема АТ, може значно зменшити ризик тяжких ускладнень при хворобах, а можливо навіть допомогти уникнути летальних наслідків. Мета магістерської дисертаціїконструюваннякомпактного та доступного приладу, який дасть змогу проводити неінвазивний моніторинг ЕКГ та ФПГ, що дасть змогу отримати дані про АТ. Завдання на магістерську дисертацію ставляться наступні. Аналіз літератури з приводу методів для безконтактного швидкого моніторингу серцевих показників. Визначення конструкції приладу, його оформлення. Вирішення проблем подавлення шумів, вирішення проблем артефактів руху. Написання скетчів для зчитування даних з датчику та електродів, калібрування приладу, оцінка подавлення шумів електродів. Проведення пробних тестів та визначення перспектив розробки. Об’єктом дослідження є прилад, який було розроблено в процесі виконання роботи над дисертацією. Предметом дослідження є вимірювання показника АТ за зареєстрованою затримкою ФПГ відносно ЕКГ. Методом дослідженняв магістерській дисертації булопроведення тестів електродів для вимірювання ЕКГ, датчика пульсоксиметрії та безпосередньо вимірювання АТ. Принциповою новизною одержаних результатів є отримання показників систолічного тиску з точністю, зіставною з оклюзійним методом. Практичне використання розробленого приладу планується після одержання патенту на винахід спільно з НДІ електроніки і мікросистемної техніки. На конференції «Підсумки розвитку наукової думки: 2018», яка проводилась 5 грудня 2018 року, було надруковано тезиси на тему: «Методика моніторингу серцевих показників на засадах реєстрації ЕКГ та ФПГ».Документ Відкритий доступ Мобільний додаток для підвищення розумової активності шляхом фізичних навантажень(2018-12) Зубарчук, Олександра Дмитрівна; Козяр, Василь ВасильовичМагістерська дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, висновку, переліку посилань з 60 найменувань, 2 додатків, і містить 17 рисунків, 9 таблиць та 5 графіків. Повний обсяг магістерської дисертації становить 92 сторінок. Актуальність теми. Постійне нервово-психічне перенавантаження тастабільнаінтелектуальна перевтома без наявності фізичного відпочинку викликають функціональні дисонанси в організмі та зниження рівня розумової активності людини. Саме тому, систематичне виконання фізичнихвправмає бути невід’ємною складовою життя індивіда в сучасному світі. Мета дослідження полягає вінтенсифікації розвитку розумових здібностей людей різного віку за рахунок підвищення рухової активності. Для досягнення поставленої задачі були сформульовані наступні завдання дослідження, що визначили логіку роботи та її структуру: 1. Вивчити і проаналізувати психолого-педагогічну літературу з проблем впливу рухової активності на розвиток психомоторних і пізнавальних здібностей. 2. Підібрати і модифікувати оптимальні експрес-методики для діагностики розвитку психомоторних і пізнавальних здібностей людей. 3. Провести аналіз інструментальних засобів, що використовуються для розробки мобільних додатків та обрати програмні технології для подальшої практичної реалізації програмного продукту. 4. Розробити програмний продукт для особистого користування з практичними рекомендаціями щодо організації фізичної активності та контролю її впливу на розумову діяльність. 5. Виконати практичну перевірку роботи додатку. Об'єктом дослідження є фізична та розумова активність людини. Предметом дослідження є процес розвитку пізнавальних здібностей студентів старших курсів університетів а також працівники фінансово-технічної сфери. Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна полягає в створені мобільного додатку для прискорення розумової активності, шляхом фізичних навантажень, що дозволяє завжди мати доступ до програми фізичних тренувань та тестів на розумову активність зв чотирьома критеріями (сприйняття, увага, пам’ять та мислення). Публікації. Александра Зубарчук. Влияние физической активности на психическое здоровье человека и его умственные способности//Наука онлайн: Международный научный электронный журнал. - 2018. - №10. - https://nauka-online.com/publications/psihologiya/2018/10/vliyanie-fizicheskoj-aktivnosti-na-psihicheskoe-zdorove-cheloveka-i-ego-umstvennye-sposobnosti/ Участь у конференції. Мобільний додаток для підвищення розумової активності шляхом фізичних навантажень / О.Д. Зубарчук, В.В. Козяр // Підсумки розвитку наукової думки: 2018: зб. наук. праць «ΛΌГOΣ» з матеріалами міжнар. наук.-практ. конф., м. Івано-Франківськ, 5 грудня, 2018. – Вінниця : ГО «Європейська наукова платформа», 2018. – Т.4, с. 99-102. - https://ukrlogos.in.ua/documents/pidsumky_rozvytku_naukovoi_dumky_tom_4.pdfДокумент Відкритий доступ Моделювання програмного комплексу для візуалізації джерела шлуночкової екстрасистолії за даними електрокардіографічного сигналу(2018-12) Погібко, Андрій Юрійович; Беспалова, Олена ЯрославівнаОбсяг роботи становить 77 сторінок, міститься 30 ілюстрацій та 2 додатки. Загалом опрацьовано 26 джерел. Актуальність: Серце – один з найскладніших органів в людському організмі. Складність структури серця та труднощі при визначенні серцевих патологій роблять моделювання та візуалізацію даного органу актуальною задачею сьогодення. Мета: візуалізація серцевого збудження та шлуночкової екстрасистолії на розробленій моделі серця, а також оптимізація алгоритму для виявлення ШЕ. Завдання: розробити модель серця та її шлях провідності в середовищі Matlab, оптимізувати алгоритм виявлення PQRST, розробити алгоритм виявлення ШЕ, візуалізовати хід ЕКГ на шляхові провідності розробленої моделі, візуалізувати ШЕ на розробленій 3D моделі серця, визначити точність розробленого алгоритму виявлення ШЕ. Основні результати: створено програмне забезпечення, яке може використовуватися в науково-освітніх цілях, алгоритм виявлення ШЕ показав більш вищу точність.Документ Відкритий доступ Засоби діагностики стану сонної артерії за даними МРТ(2018-12) Скалецька, Анастасії Олегіввна; Зубчук, Віктор ІвановичМетою даної магістерської дисертації є створення програмного забезпечення для побудови дискретної поверхні судини за МРТ - знімками та визначення коефіцієнтів жорсткості для оцінки патологічної ділянки судини. У роботі проведено аналіз існуючих рішень указаної задачі — ручного, автоматизованого розпізнавання знімків та представлення судини у вигляді множини частинок. Виконано їх порівняння з погляду залежності та кількості вхідних даних. За основу розробки системи взято підхід представлення судини у вигляді множини частинок. На основі обраного підходу розроблено спрощену математичну модель поперечного перерізу судини. Модель представляє собою багатокутник зі сторонами у вигляді пружин. Для розробленої математичної моделі описано способи знаходження сил, що діють на вершини багатокутника та коефіцієнтів жорсткості кожної окремої пружини багатокутника. Розроблено автоматизовану систему, що реалізує обраний метод. Виконано випробування розробленої системи.Документ Відкритий доступ Алгоритм покращення результатів аналізу епілептичних сигналів ЕЕГ(2018-12) Реп'ях, Оксана Володимирівна; Дубко, Андрій ГригоровичРобота присвячена розробці програмного алгоритму для автоматичного розпізнавання та прогнозування епілетриформних частотних ритмів в сигналах ЕЕГ, за допомогою методів машинного навчання. Метою є створення програмної моделі для автоматичного розпізнавання та прогнозування епілетриформних частотних ритмів в сигналах ЕЕГ, за допомогою методів машинного навчання. Об’єктом дослідження є сигнали електроенцефалограми. Предметом дослідження виступають методи машинного навчання. У магістерській дисертації визначені основні напрямки досліджень штучного інтелекту, з використанням сигналів електроенцефалограми; досліджені переваги та недоліки методів аналізу; проведена попередня обробка сирих даних та сформовані набори вхідних даних; відфільтровано найефективніший та найінформативніший набір ознак; на основі платформи програмування Python 2.7.15 побудовано модель класифікації сигналів ЕЕГ; проведені дослідження з прогнозування епілепсії за допомогою методів машинного навчання. За результатами роботи опубліковано: стаття «Classification of epileptiform activity in EEG using machine learning techniques» у науковому журналі «Science, Research, Development» (червень 2018 року); тези «Розпізнавання епілептичної активності в сигналах ЕЕГ за допомогою методів машинного навчання» у науково-практичному журналі «Інформаційні системи та технології в медицині» ISM-2018 (листопад 2018 року).Документ Відкритий доступ Нейронна мережа для виявлення повторних новоутворень у мозку пацієнта на МРТ-зображенні(2019-05) Помпа, Костянтин Віталійович; Максименко, Віталій БорисовичОбсяг магістерської дисертації становить 77 сторінок, містить 25 рисунків, 6 таблиць. Загалом було опрацьовано 53 джерела. Робота присвячена створенню нейронної мережі для виявлення рецидивів пухлини головного мозку. Розроблену мережу можливо застосовувати для післяопераційного моніторингу змін в області, враженій пухлиною, а також для досліджень в області нейронних мереж та медицини. Метою роботи є підвищення ефективності виявлення рецидивів пухлини мозку шляхом створення нейронної мережі для сегментації МРТ зображень. Об’єктом дослідження є нейромережа для сегментації МРТ зображень. Предметом дослідження виступає алгоритм сегментації пухлини головного мозку за допомогою нейронної мережі на зображеннях МРТ. У магістерській дисертації обґрунтовано необхідність створення інформаційної нейронної мережі, її ефективність порівняно з іншими існуючими нейромережами. Розроблена нейронна мережа дозволяє виявити рецидиви пухлин головного мозку. До того ж, архітектуру даної нейромережевої комбінації можна вдосконалити. В середовищі розробки Python створено нейромережевий ансамбль та перевірено точність розпізнавання ним пухлин головного мозку.Документ Відкритий доступ Фрактальний аналіз МРТ зображень людського мозку(2019-05) Бен Хмаед Сарі С. Салєм; Калашнікова, Лариса ЄвгеніївнаАктуальність: Brain MR зображення може виявити багато аномалій, як пухлини. Аналіз МРТ головного мозку з використанням методів обробки зображень веде активне дослідження в області медичної візуалізації. З досягненнями в області техніки, зображення пухлини головного мозку стало важливим компонентом діагностики, планування лікування та моніторингу відповіді на лікування. Пухлини головного мозку класифікуються залежно від місця розташування пухлини та типу тканини. У аналізі зображень та розпізнаванні образів зроблено значні дослідження та застосування геометрії фракталів. МРТ головного мозку зазвичай має ступінь випадковості, пов'язану з нею. Ця властивість зображення мозку використовується для фрактального аналізу на ньому. На підставі отриманої фрактальної розмірності зображення аналізується на аномалії [1-3]. Метою даної роботи є розрахунок фрактальної розмірності (FD) та показника показник Херста (Hurst exponent) як діагностичних ознак томографічного зображення головного мозку за допомогою пакета програмного забезпечення Image J для обробки зображень та плагіна FracLac для фрактального аналізу з площею 640x480 пікселів. і зразки здорової тканини виконували з використанням методу коробкового рахунку [3]. Рак мозку є однією з найбільш поширених причин людської смертності. За даними Американської асоціації пухлин головного мозку, близько 80 тис. Чоловіків, жінок і дітей мали діагноз первинної пухлини головного мозку в 2017 році. Рання діагностика раку шляхом скринінгу дозволяє втручатися для зниження смертності. Для цієї мети може бути корисним фрактальний аналіз медичних зображень [1]. Задачі: - Для кожного суб'єкта, що обробляє весь людський мозок, наведено 2D-зображення високого дозволу; - Різні фільтри застосовуються для виключення небажаних тканин і виділення підозрілих регіонів; - Обчислюються кількісні показники (фрактальні розміри (FD), показник Херста тощо) [2].Документ Відкритий доступ Коригуючий модуль для регуляції подачі кисню в апарат ЕКМО на основі зворотного зв'язку(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Пустовий, Дмитро Павлович; Шликов, Владислав ВалентиновичОбсяг пояснювальної записки становить 71 сторінку, міститься 37 ілюстрації, 20 таблиць, 5 формул. Загалом опрацьовано 34 інформаційних джерела. Екстракорпоральна мембранна оксигенація є найбільш вживаним на сьогоднішній день методом заміщення функцій серця та легень і підтримки життя пацієнта протягом довготривалого часу. Завдяки верифікації систем контролю газового складу крові в реальному часі з'явиться можливість більш точної регуляції подачі кисню в апарат ЕКМО і тим самим забезпечити адекватність проведення перфузії, яка є основним завданням процедури екстракорпоральної мембранної оксигенації. Метою роботи є підтвердити ефективність повірки оптичних та амперометричних систем контролю газового складу крові в реальному часі та на основі отриманих даних оптимізувати лабораторний макет коригуючого модуля для роботи з різними системами контролю, що базуються на оптичних та амперометричних методах вимірювання. Для досягнення мети МД були поставлені наступні задачі: - проаналізувати інформаційні джерела та теоретично обґрунтувати наявність похибок вимірювання в існуючих системах; - проаналізувати літературні джерела та на їх основі розробити метод верифікації датчиків за еталонним сигналом в реальному часі; - провести розрахунок апаратної похибки створюваної системи та її компенсація для отримання еталонного сигналу; - розробити алгоритм роботи коригуючого модуля; - розробити функціональну схему системи та на її основі створити лабораторний макет; - провести ряд експериментів та проаналізувати отримані результати; - провести калібрування системи для забезпечення максимальної точності роботи. Об'єктом дослідження є показники точності оптичних та амперометричних систем контролю газового складу крові. Предметом дослідження є частотні характеристики датчиків насичення крові киснем, парціального тиску кисню і вуглекислого газу в крові та макет коригуючого модуля на апаратно – обчислювальній платформі ArduinoUno. В магістерській дисертації доведено ефективність використання коригуючого модуля для автоматичної верифікації існуючих систем контролю газового складу крові. Це пояснюється тим, що з часом точність даних систем істотно знижується і негативно впливає на якість проведення процедури екстракорпоральної мембранної оксигенації. Згідно даним, отриманим експериментальним шляхом, було встановлено, що верифікація датчиків в реальному часі за еталонним сигналом є доволі ефективним методом підвищення точності вимірювань.Документ Відкритий доступ Оптимізація параметрів електропорації для лабораторних досліджень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Юркевич, Олександра Олександрівна; Дубко, Андрій ГригоровичТема роботи: “Оптимізація параметрів електропорації для лабораторних досліджень”. Обсяг пояснювальної записки становить 70 сторінок, міститься 24 ілюстрації, 17 таблиць, 15 формул. Загалом опрацьовано 42 інформаційних джерела . Моделювання є одним з основних етапів створення кінцевого продукту у будь-якій галузі. За рахунок моделювання процесів, які є основою для проведення електропорації, з’явиться можливість оцінити ефективність надходження ліків безпосередньо до пухлини, не вводячи дані ліки через весь організм. На основі моделі будуть підібрані параметри, які необхідні для подальшого створення макету приладу для проведення лабораторних досліджень. Метою роботи є підтвердити ефективність електропорації на комп’ютерній моделі тканини пухлини в середовищі COMSOL та на основі отриманих даних оптимізувати параметри модулів макету для подальшої демонстрації методу електропорації під час лабораторних досліджень. Для досягнення мети МД були поставлені наступні завдання: - проаналізувати інформаційні та патентні джерела та теоретично обґрунтувати застосування методу електропорації в різних областях; - проаналізувати літературні джерела та на їх основі розробити віртуальний прилад в середовищі LabView; - провести розрахунок біоперегрівання біологічної тканини та впливу електромагнітного нагрівання; - змоделювати фізіологічні процеси в тканинах на моделі при застосуванні електропорації в середовищі COMSOL; - визначити структурну схему програмного-апаратного комплексу для електропорації; - обрати відповідні параметри з моделі та оптимізувати їх для подальшого відтворення на макеті; - провести ряд експериментів та проаналізувати результати; - забезпечити захист користувача під час проведення досліджень. Об’єктом дослідження є фізичні та біологічні характеристики електропорації. Предметом дослідження виступають біологічні характеристики тканин, фізичні моделі створені в програмних середовищах COMSOL, LabView та макет модулю приладу з використанням Arduino. У магістерській дисертації підтверджено ефективність електропорації під час використання у різних областях, безпосередньо під час електрохіміотерапії у порівнянні з іншими існуючими методами лікування онкозахворювань. Це обумовлено тим, що під час електропорації використовуються можливості клітин, які здатні усувати проблеми на клітинному рівні. Згідно до дослідження в якому порівнювалась оборотна та необоротна електропорація в середовищі COMSOL, визначено, що метод є ефективним, безпечним та температурної деструкції не відбувається. За допомогою пристороїв, що належать до мікропроцесорної техніки, створено та перевірено макет мікропроцесорного модулю електропоратору, який запрограмовано в середовищі Arduino.Документ Відкритий доступ Оригінальна конструкція протезу тіла хребця(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Гакман, Євгеній Юрійович; Козяр, Василь ВасильовичОбсяг роботи складає 91 сторінку, кількість ілюстрацій – 42, таблиць – 36, джерел за переліком посилань – 40. У різних країнах показник поширеності хребетно-спинномозкової травми коливається від 11 до 112 випадків на 10 000 населення в рік. В Україні кожного року реєструють близько 8000 постраждалих унаслідок хребетно-спинномозкоих травм, із них 87 % особи працездатного віку, 80–85 % – втрачають працездатність. Основна складність при створенні протеза тіла хребця заключається в забезпеченні оптимального поєднання конструкції, яка виконує опорну функцію віддаленого хребця, і матеріалу, сумісного з кістковою тканиною людського організму, що забезпечує проростання сполучної тканини в протез і відсутність резорбції кістки. Основними проблемами існуючих протезів є недосконала форма, розміри та матеріали з яких вони виготовлені. На основі цього сформовано основні вимоги до імплантів: 1. Імплантати повинні бути біосумісними та їх модуль пружності повинен наближатися до модуля пружності кісткових тканин. 2. Форма імпланту повинна забезпечувати максимальну функціональність протезу. 3. Висота імплантатів повинна давати можливість заміщувати 1 чи 2 пошкоджених хребці з прилеглими міжхребцевими дисками. Об’єктом дослідження є хребетно-спинномозкова травма. Предметом дослідження є протез тіла хребця при хребетно-спинномозковій травмі Метою дослідження є створення оптимальної моделі протеза тіла хребця. Для досягнення поставленої мети, були визначені наступні завдання дослідження: 1. Провести огляд наукових літературних джерел за темою роботи. 2. Створити моделі протезів тіл хребців різних форм та провести аналіз цих моделей на розподіл напружень та деформацій. 3. На основі проведених досліджень вибрати оптимальну форму моделі протеза тіла хребця. 4. Провести аналіз оптимальної моделі тіла хребця з додатковими шарами, що імітують функцію хряща і надати практичні рекомендаціх. У збірнику праць ІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Priority directions of science development» опубліковано тези «Індивідуальний протез тіла хребця», 2019 рік. Для дослідження тіла хребця було обрано чотири варіанти моделей, які в спрощеній формі показують основні параметри існуючих протезів: куб, шестикутна призма, циліндр та гіперболоїд обертання. Візуалізацію об'єктів хребта на етапі попереднього аналізу проведено з використанням програми MIMICS. За допомогою програмного забезпечення SolidWorks отримано цифрові моделі тіл хребця. Отримано основні формули для визначення напруги та деформації при проведенні аналізу на стиск, кручення та вигин в програмному забезпеченні SolidWorks. Проведено дослідження напружень та деформацій при вертикальних навантаженнях, навантаженнях вигину та кручення. Проаналізовано модель гіперболоїду обертання з трьома різними ввігнутостями бокової поверхні при відношеннях діаметрів найменшого перетину та основи 0.9, 0.8, та 0.7.Запропоновано використання накладок з медичного поліетилену для імітації функцій хряща та проведено дослідження моделі з даними накладками.Документ Відкритий доступ Безкровне різання біологічної тканини(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Явдошко, Олексій Сергійович; Лебедєв, Олексій ВолодимировичОбсяг магістерської дисертації становить 81 сторінку, містить 60 рисунків, 23 таблиць. Загалом було опрацьовано 39 джерел. Робота присвячена моделюванню біполярних ножиць та проведенню статичного, електричного і теплового аналізу та аналізу на антиприграність біологічної тканини. Метою даної роботи є побудова моделі електрохірургічних ножиць в середовищі SolidWorks для проведення статичного аналізу та визначенню, як форма електроду впливає на деформацію тканини та як сила зжимання бранш впливає на механічне напруження та переміщення БТ, проведення електричного та теплового аналізу для визначення температури під електродами, щільності струму та градієнту потенціалу. Аналізу на антипригарність біологічної тканини при зміні її електропровідності при підвищенні температури та аналіз адгезії при зміні електричного потенціалу в середовищі моделювання COMSOL Multiphysics. Об’єктом дослідження є модель біологічної тканини. Предметом дослідження модель електрохірургічних ножиць. У магістерській дисертації обґрунтовано необхідність у створенні моделі електрохірургічних ножиць. Був проведений статичний аналіз для підбору оптимальної форми електроду, проведений електричний та тепловий аналіз, аналіз на антипригарність та адгезію з матеріалами, що частіше за все використовуються під час операцій та порівняння результатів на визначення найоптимальнішого.Документ Відкритий доступ Індуктор для опромінення злоякісних пухлин(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Стегній, Владислав Васильович; Орел, Валерій ЕммануїловичОбсяг роботи складає 109 сторінок, кількість ілюстрацій - 27, таблиць - 36, додатків - 3, джерел за переліком посилань - 58. Завдяки багаторічному досвіду лікування онкологічних захворювань стало зрозумілим, що вибір правильної стратегії лікування на раніх стадіях має велике значення для збільшення ймовірності ремісії та виживання хворих. До відомих методів лікування раку відносять хірургію (резекція пухлини), хіміо-, імуно-, та променеву терапію. Вибір стратегії здійснюється на основі медиxної оцінки пацієнта фахівцями, типу раку, локалізаціїї та стадії захворювання. Для зменшення небажаних побічних ефектів, пов'язаних з вище переліченими способами лікування, часто потрібно застосовувати комплесні методики терапії. В останні роки все частіше використовують комплексне лікування, ефективність якого підвищують за допомогою магнітотерапії. Моно-використання її досить обмежене, а в поєднанні з іншими методами істотно підвищує ефективність лікування пухлини. Магнітотерапія значно поліпшує пенетрацію цитостатичних хіміопрепаратів у злоякісну пухлину, пригнічує процеси репарації в злоякісних клітинах. Разом з цим існує клінічна біоінженерна проблема прецизійного комп`ютерного планування магнітотерапії у хворих на рак. Об'єктом дослідження даної роботи є лікування злоякісних новоутворень. Предметом дослідження є протипухлинний ефект магнітного поля наднизької частоти (50 Гц). Метою роботи є оптимізувати конструкцію індуктора для магнітотерапії злоякісних пухлин та експериментально дослідити його медико-фізичні характеристики. Для досягнення поставленої мети були обрані для вирішення наступні задачі : проаналізувати наукову літературу, яка стосується біологічних та протипухлиних ефектів магнітного поля надзвичайно низької частоти (50 Гц); аналіз конструкції індуктора; експериментально дослідити магнітне поле, яке випромінюється індуктором; провести комп’ютерне планування магнітного опромінювання індуктором експериментальної пухлини; експериментально дослідити вплив магнітного випромінювання на карциносаркому Уоркер-256. В результаті проведеного аналізу літератури, що стосуєтьсяджерел магнітного поля магнітотерапевтичних апаратів та фізико-технічних аспектів магнітного поля, яке випромінюється індуктором. Також було підібрано матеріали й проведені необхідні розрахунки для приладу «Індуктор для магнітотерапії». З метою побудови достовірної 3D моделі для подальшого комп'ютерного планування магнітного опромінення організму Індукторомза допомогою Comsol Multiphysics, було проаналізовано його геометричні характеристики, принцип роботи, також була виміряна величина магнітного поля та досліджено його розподіл. В результаті проведеного дослідження впливу магнітного поля наднизької частоти (50 Гц) на перещеплину піддослідним щурам карциносаркому Уоркер-256 було виявлено зменшення структурної гетерогенності з 40,7 до 22,6 від. од., що свідчить про достатню ефективність лікування й позитивний прогноз послідуючого виживання тварин. Також було виявлено зменшення фактору росту пухлини, збільшення коефіцієнту гальмування та те що клітини після впливу МП стали більш однорідними в результаті апоптозу та некрозу.Документ Відкритий доступ Метод оцінки ефективності виміру компресійної еластографії біологічних тканин в залежності від глибини розташування(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Міщенко, Юлія Сергіївна; Тарасова, Лариса ДмитрівнаОбсяг магістерської дисертації становить 81 сторінку, містить 29 рисунків, 26 таблиць. Загалом опрацьовано 43 джерела. Роботу присвячено оцінці ефективності виміру компресійної еластографії біологічних тканин в залежності від глибини розташування. Практичну частину виконано за допомогою ультразвукового апарату SonoScape Р20, який оснащений потужним програмним забезпеченням і містить функцію еластографії для основних типів датчиків. В даному дослідженні використано лінійний датчик L742, конвексний датчик 3С-А та внутрішньопорожнинний датчик 6V3. При проведенні досліджень для кожного з датчиків поступово змінювалась частота ультразвукових хвиль у трьох діапазонах (від низьких частот до високих)з метою встановлення найбільш оптимального для кожного еластофантому, в яких тест-об’єкти знаходились на різних глибинах. Метою роботи є розширення можливості використання та підвищення ефективності методу еластографії. Об’єктами дослідження є жорсткі тест-об'єкти, що розміщені на різних глибинах в еластофантомах. Предмет дослідження - ультразвукові зображення, отримані при дослідженні еластофантомів. Новизна роботи полягає у дослідженні залежності якості зображення та диференціації тканин від глибини розміщення тест-об’єкту, в залежності від типу датчика та діапазону частот сканування. Практична значимість полягає у встановленні доцільності використання різних типів датчиків в залежності від глибини розташування досліджуваного об’єкту, що дозволить проводити діагностику для більш глибоко розташованих органів.Документ Відкритий доступ Нейронна мережа для виявлення артефактів на КТ-зображеннях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Воляник, Олег Михайлович; Шликов, Владислав ВалентиновичОбсяг магістерської дисертації становить 70 сторінок, містить 35 рисунків, 20 таблиць. Загалом було опрацьовано 35 джерела. Робота присвячена створенню системи для виявлення металевих об’єктів на КТ-зображеннях в щелепно-лицевій області за допомогою штучних нейронних мереж. Метою роботи є створення нейронної мережі, яка буде автоматично виявляти артефакти на КТ- зображеннях. Об’єктом дослідження є артефакти на КТ-зображеннях. Предметом дослідження програмні моделі, створені в середовищі Python. У магістерській дисертації обґрунтовано необхідність створення системи , яка б точно виявляла артефакти на КТ-зображеннях. Було створено архітектуру нейронної мережі в програмному середовищі Python за допомогою нейромережевої бібліотеки Keras та перевірено її точність за допомогою тестового набору зображень. Потенційно, можливості отриманої системи можна розширювати.