Розробка неруйнуючих томографічних засобів для визначення комплексних імпедансних та структурних параметрів просторово розвинених невзаємних об'єктів
Ескіз недоступний
Дата
2011
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Анотація
Звіт з НДР 228 с., 139 рисунків, 10 таблиць, 273 джерела посилань.
Об’єкт досліджень – явища і процеси, що проходять у просторово розвинених динамічних технічних, природничих і біологічних об’єктах, обумовлюють характер їх часових і частотних імпедансних характеристик, в яких зосереджені діагностичні ознаки структури і стану об’єкта.
Мета роботи: Розвиток існуючих і розроблення нових методів та принципів побудови швидкодіючих широкосмугових неруйнуючих томографічних засобів для визначення комплексних імпедансних та структурних параметрів просторово розвинених невзаємних динамічних об’єктів, насамперед біологічних..
Одержані результати. Розроблено методологію створення і використання томографічних систем щодо нових можливостей швидкого неруйнівного визначення внутрішнього змісту та поточного стану просторово-розвинених невзаємних об’єктів (промислових, природничих, живих) за просторовим розподілом комплексного електричного імпедансу (або електропровідності) всередині об’єкту. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення імпедансного томографа, яке на основі моделювання об’єктів з використанням скінченних елементів забезпечує розв’язок прямої і оберненої задач імпедансної томографії методами теорії кіл та електродинаміки. Розроблено методи і алгоритми реставрації реконструйованих образів. Розроблено методики визначення всіх (модуля, активної, реактивної) складових комплексного біоімпедансу у розширеній смузі частот. Розроблено моделі біооб’єктів стосовно біоімпедасометрії і біоімпедансної томографії, на основі яких досліджено розподіл частотних та часових характеристик біооб’єктів, отримано діагностичні критерії визначення їх внутрішньої структури і поточного стану. Створено і досліджено макетний зразок вимірювача всіх параметрів (модуля, активної і реактивної складових) комплексного електричного біоімпедансу, якій забезпечує швидке вимірювання параметрів біоімпедансу у підвищеному частотному діапазоні. Створено і досліджено макетний зразок багатоканальної системи неруйнуючого зондування та реєстрації сигналів-реакцій біоімпедасного томографа, яка працює у розширеному частотному діапазоні. Сформульовано науково-методичні засади діагностики стану об’єктів в статичному та динамічному режимах.
Новизна результатів полягає в тому, що на основі виконаних досліджень обґрунтовано умови створення нових діагностичних систем підвищеного рівня інформативності, безпечних та комерційно доступних для широкого кола споживачів.
Результати досліджень використані на радіотехнічному факультеті НТУУ «КПІ» при підготовці дисертаційних робіт та під час навчання студентів за спеціальностями «Радіотехнічні пристрої, системи та комплекси» (спеціалізація «Медичні радіоелектронні пристрої та системи»), «Біотехнічні та медичні прилади і системи» та «Інтелектуальні технології мікросистемної радіоелектронної техніки».
Апробацію розробленого макетного зразка імпедансометра ТОР-КІ-1 проведено в інституті фізіології ім. О.О. Богомольця НАНУ.
Отримані результати відповідають світовому рівню розробок у напрямку імпедансометрії і імпедансної діагностики, дають можливість вирішувати завдання природничого, екологічного, біологічного і медичного моніторингу і замінити прямі руйнівні (інвазивні) та непрямі (проте складні і дороги за ціною) методи діагностики.
Результати роботи є основою для подальшої розробки нових напрямків неруйнівної та неінвазівної діагностики і діагностичних систем підвищеного рівня інформативності.
Опис
Ключові слова
електроімпедансна томографія, комплексна електропровідність, комплексна діелектрична проникність, біотканина, невзаємні просторово-розвинуті об'єкти, багатоканальні пристрої, біоімпедансометрія, неруйнуючі вимірювання, неінвазійна діагностика
Бібліографічний опис
Розробка неруйнуючих томографічних засобів для визначення комплексних імпедансних та структурних параметрів просторово розвинених невзаємних об'єктів : звіт про НДР (заключ.) / НТУУ "КПІ" ; кер. роб. О. Шарпан. - К., 2011. - 228 л. + CD-ROM. - Д/б №2331-п