Розробка акустотермометра для ранньої функціональної діагностики і контролю глибинної температури тіла людини
| dc.contributor.advisor | Дідковський, В. С. | |
| dc.contributor.advisor | Didkovskyi, Vitalii S. | |
| dc.contributor.advisor | Дидковский, В. С. | |
| dc.contributor.degreedepartment | Кафедра акустики та акустоелектроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | НДІ Прикладної електроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Факультет електроніки | uk |
| dc.contributor.researchgrantor | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» | uk |
| dc.date.accessioned | 2017-07-31T13:21:35Z | |
| dc.date.available | 2017-07-31T13:21:35Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description.abstracten | The methodical basis is developed for calculations of the acoustic thermometer and experimental check is carried out it. For the first time the effect of a spatial filtration of diffusing radiation is found by quarter wave layers which is that in addition to reduction of factor of transformation of thermal radiation known from hydroacoustics by flat aerials, it is weakened by layers to level without layers whereas the active component of resistance of the piezoelectric receiver in as much time increases. As a result the relation of intensity of the accepted noise to intensity of own noise of the piezoelectric receiver decreases. The effect allows receiving accuracy of measurement of deep body temperature of the person with big focal length, and in real time. As the receiver of acoustic radiation of a body of the person the piezoelectric converter which, together with schemes of strengthening and detecting of a weak noise signal, provides accuracy of measurement 0,2°С is used. It allows applying the device to functional early diagnostics, including long monitoring of babies from the date of their birth. Application of electronic switching of a piezoelectric receiver and noise standard allowed excluding the block of the mechanical modulator which is used at analogs from the scheme of the acoustic thermometer. It made possible measurement of deep body temperature of the person in real time. Application of an elliptic lens for focusing of a reception ultrasonic bunch allows to measure deep body temperature of the person by a single-channel method. Unlike a multispectral method which is used at analogs, it is possible to choose frequency low that provides a deep water of measurement of temperature. As a result of performance of work the laboratory model (on the basis of two serial devices) the dynamic single-channel acoustic thermometer for control of deep temperature of an internal of the person at physiotherapeutic impact on them and hyper thermal influence on malignant tumors which is capable to measure body temperature of the person on depth to 7 cm with accuracy 0,2°С to the top border 44°С, and with spatial resolution of 1 mm is calculated and created | uk |
| dc.description.abstractru | Разработана методическая основа для расчетов акустического термометра и проведена ее экспериментальная проверка. Впервые обнаружен эффект пространственной режекторной фильтрации диффузного излучения четвертьволновыми слоями, который заключается в том, что дополнительно к известному из гидроакустики уменьшению коэффициента преобразования теплового излучения плоскими антеннами, слоями он ослабляется до уровня без слоев, тогда как активная составляющая сопротивления пьезоэлектрического приемника в столько же раз увеличивается. В результате отношение интенсивности принятого шума к интенсивности собственного шума пьезоэлектрического приемника квадратично уменьшается. Эффект позволяет получить точность измерения глубинной температуры тела человека 0,2° С с разработанным сфокусированным пьезоэлектрическим приемником акустотермометра с плосковогнутой эллиптической линзой с большим фокусным расстоянием, и в реальном времени. В качестве приемника акустического излучения тела человека использован пьезоэлектрический преобразователь который, вместе со схемами усиления и детектирования слабого шумового сигнала, обеспечивает точность измерения 0,2°С. Это позволяет применить прибор для функциональной ранней диагностики, в том числе и продолжительного мониторинга грудных детей со дня их рождения. В разработанном акустическом термометре в качестве эквивалента сфокусированного преобразователя использована электронная схема с сопротивлением, которое служит генератором теплового шума с интенсивностью, равной сумме интенсивностей акустического излучения тела и собственного шума пьезоэлектрического преобразователя. Аналогичная схема служит в качестве шумового эталона. Шумовой эталон и эквивалент пьезоприемника представляют связанные контуры с полосой пропускания, в которой средний уровень шумового напряжения определяется напряжением шума на резонансной частоте пьезоэлектрического приемника. Применение электронной коммутации пьезоприемника и шумового эталона позволило исключить со схемы акустического термометра блок механического модулятора, который используется у аналогов. Это сделало возможным измерение глубинной температуры тела человека в реальном масштабе времени. Применение эллиптической линзы для фокусирования приемного ультразвукового пучка позволяет измерять глубинную температуру тела человека одночастотным и одноканальным методом. В отличие от мультиспектрального метода, который используется у аналогов, частоту можно выбрать низкой, что обеспечивает большую глубину измерения температуры. В результате выполнения работы рассчитан и создан лабораторный макет (на базе двух серийных приборов) динамического одноканального акустического термометра для контроля глубинной температуры внутренних органов человека при физиотерапевтическом воздействии на них и гипертермическом влиянии на злокачественные опухоли, который способен измерять температуру тела человека на глубине до 7 см с точностью 0,2° до верхней границы 44°С, и с пространственной разрешающей способностью 1 мм. | uk |
| dc.description.abstractuk | Розроблена методична основа для розрахунку акустотермометра та проведена її експериментальна перевірка. Вперше виявлений ефект просторової режекторної фільтрації дифузійного випромінювання чвертьхвильовими шарами, який полягає в тому, що додатково до відомого з гідроакустики зменшення коефіцієнта перетворення теплового випромінювання плоскими антенами, шарами він послабляється до рівня без шарів, тоді як активна складова опору п’єзоприймача у стільки ж разів збільшується. У результаті відношення інтенсивності прийнятого шуму до інтенсивності власного шуму п’єзоприймача квадратично зменшується. Ефект дозволяє одержати точність вимірювання глибинної температури тіла людини 0,2° С з розробленим сфокусованим п’єзоприймачем акустотермометра із плосковгнутою еліптичною лінзою з великою фокусною відстанню, і в реальному часі. В якості приймача акустичного випромінювання тіла людини використано п'єзоелектричний перетворювач який, разом з схемами підсилення і детектування слабкого шумового сигналу, забезпечує точність вимірювання 0,2°С. Це дозволяє застосувати прилад для функціональної ранньої діагностики, в тому числі і тривалого моніторингу немовлят з дня їх народження. У розробленому акустотермометрі в якості еквівалента фокусуючого перетворювача використана електронна схема з опором, що служить генератором теплового шуму з інтенсивністю, рівній сумі інтенсивностей акустичного випромінювання тіла і власного шуму п’єзоперетворювача. Аналогічна схема служить в якості шумового еталона. Шумовий еталон і еквівалент п’єзоприймача являють зв’язані контури з полосою пропускання, в якій середній рівень шумової напруги визначається напругою шуму на резонансній частоті п’єзоприймача. Застосування електронної комутації п’єзоприймача і шумового еталона дозволило виключити зі схеми акустотермометра блок механічного модулятора, що використовується у аналогів. Це зробило можливим вимірювання глибинної температури тіла людини у реальному масштабі часу. Застосування еліптичної лінзи для фокусування прийомного ультразвукового пучка дозволяє вимірювати глибинну температуру тіла людини одночастотним та одноканальним методом. На відміну від мультиспектрального метода, що використовується у аналогів, частоту можна вибрати низькою, що забезпечую більшу глибину вимірювання температури. У результаті виконання роботи розраховано і створено лабораторний макет (на базі двох серійних приладів) динамічного одноканального акустотермометра для контролю глибинної температури внутрішніх органів людини при фізіотерапевтичній дії на них і гіпертермічному впливі на злоякісні пухлини, який здатний вимірювати температуру тіла людини на глибині до 7 см з точністю 0,2°С до верхньої границі 44°С, і з просторовою роздільною здатністю 1 мм. | uk |
| dc.format.page | 6 с. | uk |
| dc.identifier | 2475-п | |
| dc.identifier.govdoc | 0111U002947 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/20155 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ «КПІ» | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject | рання діагностика | uk |
| dc.subject | п’єзоприймач | uk |
| dc.subject | точність вимірювання | uk |
| dc.subject | акустотермометр | uk |
| dc.subject | дифузійне випромінювання | uk |
| dc.title | Розробка акустотермометра для ранньої функціональної діагностики і контролю глибинної температури тіла людини | uk |
| dc.title.alternative | Development of new electro-acoustic device for medical diagnostics, namely acoustic thermometer of internal temperature of body of man | uk |
| dc.title.alternative | Разработка акустотермометра для ранней функциональной диагностики и контроля глубинной температуры тела человека | uk |
| dc.type | Technical Report | uk |
| thesis.degree.level | - | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.8 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: