Магістерські роботи (БМІ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Магістерські роботи (БМІ) за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 75
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ 3D роботизоване вимірювання рівня радіації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Осавалюк, Петро Артемович; Дубко, Андрій ГригоровичОбсяг магістерської дисертації становить становить 73 сторінки, міститься 34 ілюстрацій, 24 таблиць. Загалом опрацьовано 19 джерел. Метою роботи розробка приладу для 3D-роботизованого вимірювання рівня радіації, та ПЗ для візуалізації отриманих даних. Актуальність: роботи полягає у створені приладу, для роботизованого вимірювання рівня іонізуючого випромінювання в просторі, збереження та обробки отриманої інформації використанням апаратно-обчислювальної платформи ArduinUNO та ПК, що може допомогти у підвищенні рівня радіаційної безпеки у медичних приміщеннях Завдання: – огляд літератури за темою роботи та аналогів пристрою; – вибір компонентів приладу; – моделювання деталей руки маніпулятор; – створення макету приладу; – створення програмного забезпечення для керування роботою приладу та 3D-візуалізації отриманих даних. Основні результати: Проаналізовані літературні джерела по темі роботи. Зібраний макет приладу для 3D-роботизованого вимірювання рівня радіації. Створене програмне забезпечення, яке дозволяє керувати роботою пристрою, та обробляти отриману інформацію з використанням персонального комп’ютера. Наукова новизна роботи полягає в тому, що в ході роботи було створено прилад, який дозволяє отримати розподіл рівня радіації у частині простору у вигляді точкового 3D-графіку, що є новинкою для такого роду обладнання За результатами роботи було опубліковано статтю. Практична значимість результатів полягає в тому, що створений прилад може значно покращити рівень радіаційного захисту медичного персоналуДокумент Відкритий доступ Artificial Intelligence in Bioengineering: Improving the Diagnosis and Treatment of Breast Cancer(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Jiao Rui; Kalashnikova, Larysa48 sources were processed. Relevance: Medical artificial intelligence (AI) has evolved from assisted diagnosis to biotechnology, drug development, disease prediction, and health management, spanning four stages: auxiliary diagnosis, treatment, rehabilitation, and health management. It impacts smart hospital systems, chronic disease care, drug regulation, and epidemic monitoring, enhancing clinical diagnosis accuracy and flexibility while reducing reliance on human designers through autonomous learning. However, AI's "black box" nature and deep learning create risks, increasing medical uncertainties and legal disputes. The shift toward "AI decision-making with physician review" is reshaping medical practice. Article 49 of the Basic Medical Health Promotion Law (2020) supports AI's growth in healthcare, but its full benefits and risks remain uncertain, altering medical care duties as AI evolves. The purpose is to use artificial intelligence techniques to improve the efficiency and accuracy of medical diagnosis and treatment processes. The research object is to explore the potential applications and benefits of incorporating artificial intelligence technology into the field of bioengineering to enhance diagnostic and treatment processes. Tasks: 1. To review the existing literature on the application of Artificial Intelligence in bioengineering and healthcare. 2. To identify specific areas of bioengineering where Artificial Intelligence can be effectively utilised for diagnostic and therapeutic purposes. 3. To explore the capabilities of Artificial Intelligence techniques (e.g., machine learning and deep learning) in improving the accuracy and efficiency of diagnostic procedures. 4. To examine the potential impact of Artificial Intelligence on treatment planning, personalised medicine and patient prognosis in bioengineering. 5. To make recommendations for integrating Artificial Intelligence technologies into bioengineering practices to effectively improve diagnostic and therapeutic processes. The subjective of the research is the application of artificial intelligence in the field of enhanced medical diagnosis and treatment.Документ Відкритий доступ Cervical protection under vaginal endoscopy, new strategies for the prevention, treatment of HPV and cervical cancer(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) DongMei Wang; Bespalova, OlenaAs the close association between human papillomavirus (HPV) infection and cervical cancer is widely recognized, colposcopy, as an important tool for cervical cancer screening, plays an increasingly prominent role in early detection, diagnosis and treatment of cervical cancer. This study aims to explore the use of colposcopy in cervical protection and how to reveal new strategies to prevent and treat HPV and cervical cancer through this technique. Using a retrospective analysis and prospective controlled design, we collected clinical data on patients undergoing colposcopy during 2024, evaluated the effectiveness of colposcopy in the early detection of cervical precancerous lesions, and analyzed the impact of different treatment approaches on patient outcomes. This study found that colposcopy significantly improved the diagnostic accuracy of premalignant cervical cancer lesions, especially in patients with high-risk HPV infection. In addition, combined with colposcopy-guided targeted therapy, such as laser ablation and cryotherapy, can effectively reduce the progression of cervical precancerous and reduce the incidence of cervical cancer. The results of this study indicate that colposcopy not only plays an important role in the early diagnosis of cervical cancer, but also provides an important basis for the development of individualized prevention and treatment strategies. By optimizing the colposcopy process and combining modern treatment techniques, it is expected to further improve the treatment effect of cervical cancer and reduce the disease burden. The innovation of this study is to propose a comprehensive management scheme combining colposcopy and targeted therapy, providing a new perspective for the prevention and treatment of cervical cancer.Документ Відкритий доступ Development of an integrated platform for personalized cancer treatment: diagnostic and therapeutic solutions based on biomarkers and nanotechnology(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Lin Tinger; Holembiovska, OlenaМетою цієї дисертації є розробка та обґрунтування концептуальної основи для інтегрованої платформи для персоналізованого лікування раку, використовуючи діагностичні біомаркери та системи доставки ліків на основі наноносіїв. Робота включає проектування, розробку та оцінку ключових компонентів для цієї платформи, зосереджуючись як на технологічних, так і на нормативних аспектах. Дослідження зосереджено на інтеграції передових діагностичних інструментів на основі біомаркерів і терапевтичних наноносіїв для створення уніфікованої системи персоналізованого лікування раку. У дисертації досліджуються біомедичні, технічні та регуляторні аспекти розробки інтегрованої діагностичної та терапевтичної платформи для лікування раку, що включає в себе нові діагностичні інструменти на основі біомаркерів і системи доставки ліків на основі нанотехнологій. Це дослідження пропонує підхід до інтеграції персоналізованого лікування раку шляхом поєднання діагностичних біомаркерів у реальному часі з терапевтичними наноносіями в одній платформі. Дослідження також представляє детальне дослідження дизайну та синтезу наноносіїв, призначених для цільової терапії раку, а також аналіз профілів біомаркерів для персоналізованого лікування. Робота також висвітлює ключові етичні, регуляторні та технологічні виклики впровадження такої системи. Розроблена інтегрована платформа обіцяє підвищити ефективність лікування раку, забезпечуючи більш цілеспрямований та персоналізований підхід. Робота стосується критичних питань, таких як інтеграція діагностики з терапевтичними засобами, адаптація лікування в режимі реального часу та індивідуальні плани лікування пацієнтів. Крім того, він надає інформацію про відповідність нормативним вимогам і потенційні ринкові шляхи для платформи, пропонуючи дорожню карту для майбутньої комерціалізації.Документ Відкритий доступ Development of technical file for medical devices - Continuous blood glucose self-monitoring system(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Chao Yang Zhang; Besarab, AlexanderДокумент Відкритий доступ Model of knee joint pathologies(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) FaSheng Li; Solomin, AndriyRelevance of the work: The issue of early diagnosis and classification of knee joint pathologies is highly relevant because the likelihood of successful treatment is significantly higher at the initial stages of the diseases due to stabilization and tissue repair mechanisms. Improvement of early diagnosis methods is also pertinent in the context of preventive medical examinations for the population. Osteoarthritis is the most common form of degenerative joint disease in humans, with knee joints, which support body weight, being the most affected. Modern diagnostic tools allow non-invasive examination of knee joint conditions, but the technologies and methods used require refinement. Several hypotheses about the model of the onset and development of pathologies and their diagnostics have been proposed, which, if confirmed, could ensure early detection and classification of such diseases. One such hypothesis is the possible correlation between the state of adipose tissue around the knee joint and the degree and type of joint cartilage damage. Another hypothesis suggests a correlation between the fat content in the knee joint and the T2 relaxation parameters in MRI studies. Any advancements in research confirming these hypotheses are highly significant for improving methods of early detection and classification of knee joint pathologies, thus enhancing the quality of life for many osteoarthritis patients. The purpose of the work: The purpose of the work is to develop a model of cause-and-effect relationships in the occurrence and development of knee joint pathologies and the correlation of diagnostic features for early detection of these pathologies. Job tasks: 1. To investigate the correlation between the fat content in the knee joint and the T2 relaxation parameter in MRI using the integration of IDEAL - IQ and T2 Mapping sequences. 2. To analyze the relationship between damage of adipose tissue and cartilage based on a correlation study. 3. To propose diagnostic methods for the early detection of knee osteoarthritis based on the investigation of the correlation between adipose tissue parameters and cartilage damage, thereby providing MRI visualization tools for early clinical prevention and treatment. Research subject: Diagnostic methods for knee joint pathologies based on MRI studies. Research object: Anatomical structures of the human knee joint. Research methods: The following research tools were used to apply evidence-based medicine methods to test hypotheses about the correlation of diagnostic features. MRI examinations of the knee joint using a 3.0T scanner included Sag-PDWI, Sag-T2 Mapping, Sag/Axial-FST2WI, Sag/Axial-IDEAL-IQ sequences. Study participants were divided into a normal control group and a group with knee osteoarthritis (including subgroups with mild, moderate, and severe cartilage damage according to the WORMS scoring system for cartilage damage). The measured values included fat fraction (FF), T2 relaxation parameter values of the anatomical structures of the knee joint, and T2 values for the most severely damaged cartilage area. The chi-square test was used to evaluate the differences between groups with varying degrees of cartilage damage. Univariate and multivariate analyses were used to investigate the correlation of T2 and FF values of different tissue structures with the T2 values of cartilage. Scientific novelty: The scientific novelty of the work lies in the application of evidence-based medicine methods to test the proposed hypotheses about the model of the onset and development of knee joint pathologies, the development of a model of cause-and-effect relationships in knee osteoarthritis (KOA), and the correlation of diagnostic features for the early detection of KOA and classification of its stages. Practical significance of the results: The developed diagnostic methods for the early detection of knee osteoarthritis (KOA) and classification of its stages will increase the likelihood of successful KOA treatment, thereby improving the quality of life for many patients. The regulation of the developed diagnostic methods will stimulate broader population coverage with preventive examinations for KOA. The obtained research results can contribute to further studies on modeling the processes of onset and progression of knee joint diseasesДокумент Відкритий доступ Software and Hardware System for Non-Invasive Temperature Monitoring(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Sabha Mahmoud Hassan; Shlykov, VladyslavRelevance: It is necessary to develop affordable and effective solutions for non-invasive temperature monitoring, which enables non-destructive testing and research on the temperature distribution over the surfaces of biological materials. Subject of study: To create a software and hardware system for non-invasive temperature monitoring that facilitates non-destructive testing and research on the surface temperature distribution of biological specimens. The purpose of the work: Development of the software and hardware pyrometric system for non-invasive temperature measurement through the analysis of the operational principles of both industrial and medical pyrometers, the design of a functional diagram for the software and hardware system aimed at non-invasive temperature monitoring of biological objects, and the execution of programmatic control over the temperature measurement process utilizing object-oriented programming techniques. Conclusions: The pyrometric system has been chosen for the software and hardware setup for non-invasive temperature monitoring, a functional schema for the system was designed, and an open-source programming component in C# was developed to allow for real-time data visualization.Документ Відкритий доступ Technetium (99mtc ) Scintigraphy Evaluation of Myocardial Ischemia Effects on Chronic Heart Failure(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Zhaoxi Chen; Maksymenko, VitaliiActuality. Cardiovascular disease is a major world health concern, and Chronic Heart Failure (CHF) particularly affects patient quality of life and death rates acutely. Among the antecedent factors of CHF, myocardial ischemia holds a pivotal position, but its impact on heart function is not clearly defined. The objectives of this research are therefore to assess the effects of post-CHF myocardial ischemia employing Technetium (99mTc ) Scintigraphy to establish the framework for more effective clinical diagnosis and management. Thepurposeandtasksoftheresearch.The aim of the study was improvement assess the consequences of myocardial ischemia in chronic heart failure, using Technetium-99m scintigraphy, in early diagnosis and therapy by means of reconstruction algorithms and imaging parameter optimization The object of the study were patients with chronic heart failure Subjectofresearch The subject of the study was to assess the impact of myocardial ischemia on cardiac performance in CHF using Technetium-99m scintigraphy. MethodsofresearchThe GE Infinia gamma camera facilitated technetium-99m scintigraphy.. Scientific innovation..a new deep learning-based image recognition modelwas developed to automatically locate and quantify the regions of myocardial ischemia whichis limiting myocardial function and leads to chronic heart failure. Practical significance of the obtained results. Incorporation with other imaging modalities including MRI and CT enables provision of more integrative myocardial functional and anatomical data using Technetium (99mTc ) scintigraphy. This hybrid imaging technique can enhance not only the diagnostic capability, but also the clinician has a better option in making the right decisions about treatment for the patient. Approbation of materials. Poster exchange was held at the Academic Conference of Radiology (CCR2024), Radiology Branch of Chinese Medical Association November 2024 (Certificate attached).Документ Відкритий доступ Technical regulations for the production for Biomedical Devices with Biomolecular Sensors for early detection of oncological diseases(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Yang Chen; Lutsenko, TetianaThis study aims to establish a scientific and rigorous "Technical Regulations for the Production of Biosensor Medical Devices for Early Detection of Tumor Diseases". The regulations focus on the early diagnosis requirements of tumor diseases, delving into the design principles of biosensor medical devices, emphasizing the selection and preparation of sensitive components, optimization of signal conversion and amplification mechanisms, as well as the biological compatibility and stability of device structures. In terms of production process, we provide a detailed description of the entire process from material preparation, sensor assembly to quality control, ensuring product performance consistency and reliability. Through computer simulation, we evaluated and optimized the sensitivity, specificity, and response speed of the sensors, with simulation results aligning well with experimental data, validating the model's rationality. Experimental results show that the prepared biosensors exhibit high sensitivity and specificity in detecting tumor markers, effectively identifying tumor signals in the early stages. Additionally, we conducted a comprehensive evaluation of the safety of biosensor medical devices, including biotoxicity, immunogenicity, and long-term biological stability, to ensure safety in clinical applications. conclusion, this regulation provides technical guidance for the production of biosensor medical devices for early tumor disease detection, promoting the application of precision medicine in the field of early tumor diagnosisДокумент Відкритий доступ Автоматизована система контролю динаміки об’єму крові у венозному резервуарі апарату штучного кровообігу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Суп, Микола Васильович; Максименко, Віталій БорисовичНаукова новизна: вперше, з урахуванням наявних в Україні елементів конструкції (запчастин), буде розроблена вітчизняна система автоматизованого контролю динаміки об’єму крові у венозному резервуарі апарату штучного кровообігу із можливістю управління артеріальною помпою і її аварійної зупинки, для запобігання газової емболії артеріальної системи. Актуальність теми: широке застосування інформаційних технологій в охороні здоров’я, роботизація застосування складної медичної техніки, а також високоінвазивні втручання - до яких належить штучний кровообіг - потребує дотримання стандартів якості і безпеки медичних процедур шляхом їх максимальної автоматизації для дублювання, або виключення “людського фактора”, як можливого джерела помилок. Шлях до роботизації штучного кровообігу має велику кількість вимог безпеки, необхідних для автоматизації процесу. Головною є необхідність високоефективного контролю над критично небезпечним показником - рівнем крові венозного резервуару, для профілактики виникнення масивної повітряної емболії в якості ускладнення серцево-легеневого шунтування, що несе життєвозагрозливий стан для пацієнтів під час операції. Мета: підвищення безпечності штучного кровообігу шляхом автоматизації контролю динаміки об’єму крові у венозному резервуарі для запобігання газової емболії артеріальної системи. Завдання: 1. Сформувати медико-технічні вимоги, на основі аналізу літератури історичного розвитку та наявних технологічних вирішень даної проблеми. 2. Дослідити наявність в Україні комплектуючих та їх характеристик для виконання медико-технічного завдання. 3. Розробити автоматизовану систему безперервного контролю об’єму крові венозного резервуару з функцією управління артеріальною помпою і її аварійною зупинкою при загрозі масивної газової емболії, забезпечивши синхронізацію її компонентів в програмного середовищі LabVIEW. 4. Оформити конструкторську документацію для створення лабораторної моделі. 5. Підготовити стартап-проєкт. Об’єктом дослідження є система штучного кровообігу, яка використовуються в медичних практиках для підтримки кровообігу під час хірургічних операцій, або лікування хвороб серця та судин. Предмет дослідження: лазерні датчики рівня, інтегровані з платформою Arduino Nano RP2040 Connect, для реалізації зворотнього зв’язку між системою датчиків контролю об’єму рідини венозного резервуару та алгоритмом аварійної зупинки артеріальної помпи на апараті штучного кровообігу. Практичне значення: конкретна розробка покращить перфузіологічну практику та мінімізує число ускладнень проведений перфузій пов’язаних з “людським фактором” та аварійними ситуаціями. Ризик виникнення яких, повністю виключити цілком неможливо, тому дана робота матиме виражене практичне значення в проведенні екстракорпорального кровообігу. Результати досліджень було опубліковано в науковій статті “Автоматизована система моніторингу температури, насичення і збалансованого потоку крові у венозному резервуарі апарату штучного кровообігу” фахового журналу “Біомедична інженерія та технології”, а також у форматі тез доповіді “Системи безпеки контролю рівня апарату штучного крвообігу” на ІІІ міжнародній науково- практичній конференції " Біобезпека та сучасні реабілітаційні технологія. Теорія, практика, переспективи"Документ Відкритий доступ Автономний комплекс для енергозабезпечення імплантованих активних медичних приладів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Фелді, Діана Андріївна; Козяр, Василь ВасильовичАктуальність роботи: Проблема енергозабезпечення має велику актуальність для пристроїв, які імплантуються, особливо, для тих, що контролюють життєво важливі функції організму людини. Термін функціонування таких пристроїв визначається енергоємністю джерела живлення. Сучасні електроджерела активних імплантів також обмежені у розмірах та вазі. Коли джерело вичерпує свій ресурс, потрібне хірургічне втручання для заміни пристрою або його батареї, що несе за собою ряд можливих ускладнень, а також фінансових затрат. Забезпечення роботи автономних пристроїв потребує бездротової передачі енергії від зовнішніх мережевих джерел електрики, постійної чи періодичної. З-за цього пацієнти втрачають свою мобільність, обмежуються в пересуванні, в певних діях, тощо. Живлення активних імплантів від мережевих джерел електрики не є абсолютно надійним, такі системи виявляються громіздкими, незручними і некомфортними для пацієнтів. Для подолання залежності від зовнішніх джерел електроенергії є можливість використовувати перетворювачі сонячного світла, а, також, отримувати енергію безпосередньо від організму людини Мета роботи: Забезпечення автономності енергопостачання імплантованих медичних пристроїв. Задачі роботи: 1. Провести огляд наукових літературних джерел з дослідження енергії людського тіла та відновлюваних джерел енергії. 2. На основі літературного пошуку визначити оптимальні види енергії людського тіла та відновлюваних джерел, які доцільно використати для створення автономного модуля живлення. 3. Розробити блок-схему автономного бездротового модуля електропостачання та визначити його необхідні технічні компоненти. 4. На основі блок-схеми розробити прототип автономного модуля живлення та виконати тестування для перевірки його ефективності. 5. Провести експериментальні випробування функціонування модуля при використанні різних джерел та накопичувачів енергії з метою виявлення оптимальної компоновки. Предмет дослідження: Розробка та випробування автономного модуля для бездротового заряджання імплантованих пристроїв. Об'єкт дослідження: Застосування енергії тіла людини для електрозабезпечення медичних пристроїв та їх ефективність. Методи дослідження: Для контролю і визначення електричних характеристик комплексу використовувався осциллограф DiSco 2, мультиметр Owon B35T, вимірювач індуктивності UTM1603. Статистична обробка експериментального матеріалу виконувалась із використанням програмного пакету IBM SPSS Statistics 26.0, 3D модель була створена за допомого програмного продукту SolidWorks 2022, побудова графіків виконувалася в середовищі Octave. Наукова новизна: Наукова новизна роботи полягає у комбінації механічної енергії людського тіла, сонячних панелей та збір отриманої енергії за допомогою іоністорів та літій-іонних акумуляторів для створення автономного модуля живлення для енергозабезпечення імплантованих (медичних, активних) пристроїв. Ця інтеграція дозволяє забезпечити тривалу роботу медичних пристроїв без необхідності частої заміни акумуляторів або підключення до джерела електроживлення. Ця робота може значно підвищити незалежність та термін служби імплантованих пристроїв, зменшуючи необхідність інвазивних процедур для їхньої зарядки та ризики від самих процедур. Дослідження також передбачає розробку та випробування функціонального прототипу, що дозволяє перевірити впровадження нового підходу на практиці. Практичне значення одержаних результатів: Розроблений автономний комплекс для енергозабезпечення імплантованих активних медичних пристроїв може бути застосований в подальшому для подовження роботи імплантованих пристроїв. Це дозволить знизити витрати на закупівлю імплантів та операційні потреби. Також, в значній мірі, будуть усунені у пацієнтів післяопераційні ускладнення через зменшення кількості хірургічних втручань. Публікації: 1. Фелді Д. А., Козяр В. В. Перспективи використання енергії тіла людини для енергозабезпечення медичних приладів / Д. Фелді, В. Козяр. // Біомедична інженерія і технологія. – 2023. – №10. – С. 62–72. 2. Фелді Д.А, Козяр В. В. Використання енергії тіла людини для електроживлення медичних виробів. Матеріали МНТК Сучасні технології біомедичної інженерії. Одеса. – 2022. – С. 69–72. 3. Фелді Д., Козяр В. Вибір системи електроживленння активних імплантованих пристроїв / Д. Фелді, В. Козяр. // Біомедична інженерія і технологія. – 2023. – № 12. – С. 1–11.Документ Відкритий доступ Адаптивна модель екзоскелету верхньої кінцівки(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Прокудін, Андрій Ігорович; Рудніцька, Олена ВолодимирівнаУ магістерській дисертації досліджується процес розробки адаптивної моделі екзоскелету для верхньої кінцівки, яка спрямована на покращення реабілітації пацієнтів із порушеннями опорно-рухового апарату. Дана тема є актуальною, оскільки існуючі моделі екзоскелетів часто мають недоліки, такі як недостатня адаптивність, велика вага конструкцій і висока вартість. Розробка адаптивної системи кріплення дозволить створити ергономічний і універсальний пристрій, який забезпечить надійне кріплення до верхньої кінцівки та комфорт для користувача. Метою роботи є забезпечення підвищення адаптивності пристрою до індивідуальних особливостей користувача та покращення ергономіки для забезпечення комфорту, надійності та ефективності використання у реабілітаційній медиціні, за рахунок розробки адаптивної моделі екзоскелету для верхньої кінцівки. Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі завдання: - провести аналіз літературних джерел з тематики сучасних екзоскелетів та їх технологічних аспектів; - визначити технічні та функціональні вимоги до моделі екзоскелету; - розробити адаптивну систему кріплення з урахуванням анатомічних особливостей верхньої кінцівки; - виконати моделювання системи кріплення та екзоскелету; - провести симуляції роботи екзоскелету; - розробити систему керування екзоскелетом; - проаналізувати отримані результати та порівняти їх із існуючими аналогами. Об’єкт дослідження: адаптивна модель екзоскелету верхньої кінцівки. Методи дослідження. У роботі використано програмні середовища SolidWorks для проектування 3D моделей, Blender для візуалізації, та Fritzing для розробки електронних схем. Було змодельовано компоненти системи кріплення, розроблено електронну систему керування на основі мікроконтролера Arduino MEGA V3.0, акселерометрів, гіроскопів і електроміографічних сенсорів. Наукова новизна. Адаптивна модель екзоскелету верхньої кінцівки, яка має універсальну систему кріплення, що підлаштовується під анатомічні особливості користувача. Це дозволяє забезпечити ергономічність та зручність пристрою, а також покращити його функціональність і комфорт.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 Асистивна технологія при втраті зору на основі оптоелектронних аналізаторів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Акерман, Дмитро Олегович; Богомолов, Микола ФедоровичАктуальність: Зростаюча кількість осіб із вадами зору, зокрема ветеранів, вимагає розробки ефективних і безпечних асистивних технологій для підтримки їхньої самостійності та комфорту. Існуючі засоби орієнтації мають певні обмеження. Зокрема, тростини забезпечують лише частковий захист і потребують фізичної взаємодії з перешкодами, тоді як звукові пристрої можуть створювати зайвий шум, заважаючи сприйняттю інших звуків у навколишньому середовищі. Запропонований асистивний прилад вирішує ці проблеми завдяки використанню ультразвукових та інфрачервоних датчиків, що дозволяють виявляти об'єкти в радіусі 360 градусів, та інтегрованої системи тактильного зворотного зв’язку у вигляді вібрацій. Це дозволяє користувачеві отримувати інформацію про перешкоди без залучення слуху або зору, залишаючи ці канали доступними для інших важливих сигналів. Мета: Підвищення ефективності просторової орієнтації та безпеки людей із вадами зору за допомогою асистивного пристрою, що забезпечує можливість швидкого реагування на перешкоди у навколишньому середовищі через тактильний зворотний зв'язок. Завдання: 1. Провести аналіз існуючих асистивних технологій для орієнтації в просторі та визначити їх переваги та недоліки. 2. Вибрати компоненти та розробити функціональну схему пристрою, що забезпечує тактильний зворотний зв’язок. 3. Розглянути можливості покращення: додавання алгоритму розпізнавання зображень, контроль режимів вібрації. 4. Розробка стартап-проєкту, пов’язаного з темою роботи. Новизна: Запропонований пристрій поєднує сучасні технології комп’ютерного зору, ультразвукові сенсори, інфрачервоні камери та нейромережу YOLO для аналізу оточення. Унікальність підходу полягає в інтеграції голосового управління з тактильним зворотним зв’язком, що дозволяє використовувати пристрій у реальному часі без перевантаження слухового каналу.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 Блок прецизійного вимірювання температури головного мозку у зоні оптичного опромінення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-12) Цибань, Юрій Олегович; Зубчук, Віктор ІвановичТема магістерської дисертації: “Блок прецизійного вимірювання температури головного мозку у зоні оптичного опромінення”. Обсяг дисертації становить 63 сторінку, міститься 17 таблиць, 15 рисунків. Загалом опрацьовано 38 джерело. Актуальність: Робота є частиною проекту між двома науковими закладами Korea Institute of Science and Technology(KIST) та Korean advanced Institute of Science and Technology(KAIST), що включає в себе створення приладу з наступними функціями: ● запис електрофізіологічного сигналу головного мозку; ● реалізація оптичного опромінення ділянки головного мозку; ● вимірювання температури опромінюваної ділянки головного мозку за допомогою масиву фотодіодів. Завдання даної роботи є створення інтегральної мікросхеми для вимірювання струму та перетворення його в цифровий сигнал для вимірювання температури . Метою МД є розробка інтегральної мікросхеми для вимірювання струму датчиків температури. Завдання: • Розробка електрично-принципової схеми • Підтвердження виконання функції • Розташування та створення топології • Після топологічна симуляція • Виготовлення прототипу інтегральної мікросхеми • Створення програмного забезпечення для керування чіпом. • Лабораторні випробування створеного протопипу системи. Об’єкт дослідження: методи і засоби контролю температури ділянки мозку під час терапії оптичним опроміненням. Предмет дослідження: засоби перетворення температури у електричний сигнал, підсилення, фільтрації, перетворення у цифрову форму і технічна реалізація блоку вимірювання температури. Методи дослідження – використання пакетів прикладних програм для створення принципово електричної схеми, проведення симуляції роботи системи, створення топології системи. Основні результати: сформовано технічні вимоги до прототипу, розроблено принципову електричну схему, розроблено топологію інтегральної мікросхеми, розроблено топологію друкованої плати блоку, виготовлено прототип інтегральної мікросхеми, створено програмний продукт для роботи з розробленим прототипом, проведені випробування прототипу в лабораторії.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 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 Вплив постійного струму на виділення глутамату із синаптосом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Олійник, Олена Володимирівна; Козяр, Василь ВасильовичОбсяг роботи становить 82 сторінок, міститься 39 ілюстрацій, 9 формул, 27 таблиць. Загалом опрацьовано 53 джерела. Актуальність зумовлена потребами: швидкого відновлення фізичного стану, стимуляції фізичних можливостей організму, підвищення розумових здібностей. Мета: визначити ефективність вивільнення глутамату синапсосомами при стимулюванні постійним струмом. Завдання: 1. Здійснити огляд наукової літератури за темою роботи. 2. На основі огляду літератури обрати інформативний метод дослідження. 3. Створити експериментальний прилад для електростимуляції та відпрацювати методику експерименту. 4. Дослідити вплив постійного струму на виділення глутамату синаптосомами. 5. Провести статистичний аналіз результатів експериментів. 6. Розробити проект стартапу. Об’єкт дослідження міжнейронна синаптична передча сигналів. Предмет дослідження синаптосоми мозку лабораторних тварин. Методи дослідження: сцинтиляційний метод реєстрації іонізуючих випромінювань полягає в наступному: випромінювання вступає у взаємодію з речовиною сцинтилятору, в результаті чого утворює в ньому вільні електрони, які викликають спалахи світла, що реєструються фотосенсорами, наприклад, фото-електронними помножувачами. Для аналізу отриманих результатів було використано t-критерій Стьюдента для парних (залежних) вибірок, в якому порівнюються середні двох змінних (стовпців). Цей критерій застосовують, коли деякі показники одного і того ж об'єкта вимірюються двічі: до і після деякого виду впливу. Основні результати: було здійснено аналітичний огляд, на його основі сформульовано медико-технічні вимоги та розроблено структурну схему електростимулятора. Проведено комп’ютерне моделювання електростимуляції. Розроблено електричну принципову схему і перевірено правильність її роботи у середовищі МС 9. Спроектовано друковану плату та виготовлено прототип пристрою для стимуляції постійним електричним струмом.Виконані лабораторні експерименти підтвердили ефективність застосованої методики та обраних режимів електростимуляції синаптосом.Документ Відкритий доступ Електроди для зварювання легень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Попов, Станіслав Володимирович; Лебедєв, Олексій ВолодимировичМагістерська дисертація налічує 5 розділів із проміжними висновками, загальні висновки та список використаної літератури. Для написання було оброблено 25 джерел. Робота включає у себе 44 ілюстрацій та 24 таблиці. Загальний обсяг роботи 77 сторінок. У магістерській дисертації досліджується вплив форми електродів інструменту для зварювання легень на температуру, стиснення паренхіми легені та швидкість її нагрівання. Дана тема є актуальною, так як метод високочастотного зварювання має ряд переваг над іншими методами розділення тканин, а також тому, що розділення легень це процес делікатний та часто може призвести до виникнення масових кровотеч, великої кількості післяопераційних ускладнень та тривалого періоду реабілітації, що можна уникнути високочастотним зварюванням легень. Дослідження форми електродів допоможе збільшити шанси утворення міцного та герметичного зварного шва швидко. Метою роботи є обґрунтування форм, розмірів та характеристик електродів за результатами досліджень теплового, механічного та електричного впливу на тканину легень при моделюванні процесу зварювання легень. Для досягнення поставленої мети були поставлені такі задачі: оглянути літературу по темі електродів для електрозварювання та середовищ автоматизованого проектування; обрати середовище проведення досліджень; визначити форми і розміри електродів; провести моделювання процесів зварювання легені; проаналізувати отримані результати. Об’єкт дослідження: модель електродів для зварювання легень. Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети використовували середовище автоматизованого проектування SOLIDWORKS із його пакетами доповнення SOLIDWORKS Simulation для симуляції протікання механічних процесів та EMS SOLIDWORKS для симуляції протікання теплових та електромагнітних процесів при зварюванні тканини легені. У симуляції використовувались комп’ютерні 3D-моделі аналоги паренхіми легені та електродів різних форм. Виконано порівняння отриманих результатів механічного стиснення та нагрівання паренхіми легені при моделюванні процесу зварювання легень різними електродами. Наукова новизна. Оскільки операції по зварюванню легень виконуються тим самим інструментом, що і операції по зварюванню м’язів чи судин, або хірургічним степлером, в якого замість скоб встановлено плоский мідний електрод, тому існує потреба в дослідженні різних форм електродів та визначенні його характеристик та розмірів.