Ультразвукова комп’ютерно - інтегрована медична система

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТерещенко, Микола Федорович
dc.contributor.authorБорута, Михайло Ігорович
dc.date.accessioned2024-12-26T14:29:24Z
dc.date.available2024-12-26T14:29:24Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractОбсяг роботи: 125 сторінок. Кількість ілюстрацій: 49 ілюстрацій. Кількість таблиць: 38 таблиць. Кількість джерел за переліком посилань: 69 джерел. Актуальність теми. На сьогодні здобутки у сфері медичних технологій спрямовані на розвиток інноваційних неінвазивних методів, де ультразвукові коливання використовуються як джерело енергії. Прогрес у технологіях глибинного дослідження призвів до революційних змін у розробці ультразвукових комп’ютерно-інтегрованих медичних систем (УКІМС), що суттєво вплинуло на вдосконалення процесів проникнення МР, отриманих різними методами. Цей розвиток часто порівнюється з комп’ютерним зором, який базується на аналізі шаблонів і очікування глибинного проникнення. Попри високі очікування щодо досліджень і розробок в галузі ультразвукової терапії із застосуванням штучного інтелекту, його клінічне впровадження стикається з певними викликами. Необхідно стандартизувати процеси проникнення медичних розчинів (МР), запропонувати класифікацію, інтегрувати клінічну інформацію та забезпечувати зворотний зв'язок щодо результатів, щоб максимально підвищити ефективність введення лікарського розчину в тіло пацієнта. Ультразвук у поєднанні з фармацевтичними препаратами стає дедалі популярнішим фізіотерапії та косметології. Це пов’язано з дослідженнями, які довели ефективність такого підходу, адже ультразвукові коливання сприяють проникненню лікарських речовин у шкіру, підвищуючи швидкість їх проникнення у жирову, м’язову та кісткову тканини. Такий вплив покращує дифузійні процеси та стимулює активізацію фізіологічних функцій організму. Наразі триває чимало досліджень, які зосереджені на подоланні бар’єрних властивостей шкіри. Для забезпечення високої ефективності необхідно створити методику, що дозволить прогнозувати та контролювати процес проникнення лікарських речовин через шкірний покрив. У роботі представлено вдосконалену адаптивну ультразвукову комп’ютерно – інтегровану медичну систему для вирішення завдань підвищення абсорбції, швидкостей розповсюдження коливань та синергічної високої якості підвищення функціонування фізіологічних процесів в організмі. Для корекції швидкості проходження звуку пропонується проаналізувати метод багатокомпонентного пошарового розподілу, який автоматично сегментує в межах зразка і має оптимальну швидкість звуку на основі ультразвукових сигналів випромінювача. Мета магістерської дисертації: структура ультразвукової комп'ютерно-інтегрованої медичної системи для дослідження глибин проходження медичних розчинів в біосередовище у взаємозв’язку з параметрами ультразвукову. Завдання дослідження. За метою дисертації поставлені наступні завдання: - Огляд та аналіз сучасних ультразвукових систем, наукових і патентних матеріалів, класифікація УКІМС, встановлення напрямів їх розвитку. Розробка структури комп'ютерно-інтегрованої медичної системи. - Дослідження математичної моделі, що врахує взаємодію параметрів УЗ випромінювання з конкретними біологічними тканинними шарами організму при дії ультразвукового сигналу на БТ. - Експериментальні дослідження та проведення оцінки параметрів УК при дії на БТ, вивчення впливу інтенсивності УЗ на глибину проходження медичних розчинів в БТ. - Розробка стартап-проєкту. Об'єкт дослідження: взаємодія ультразвукових хвиль з біологічними середовищами та дія ультразвукових коливань на неінвазивне введення медичних розчинів через шкіру. Предмет дослідження: зміна параметрів ультразвуку з комп'ютерно-інтегрованих медичних системах та їх вплив на параметри глибини проникнення медичних розчинів у біосередовище. Методика дослідження. При виконанні магістерських досліджень використовувалися методи акустичного аналізу, біофізики, біометричної оцінки; математичної статистики і моделювання при обробці результуючих даних. Наукова новизна досліджень базується на встановленому математичному взаємозв'язку між параметрами ультразвуку та значеннями глибини проходження медичних розчинів. Практичне значення. Оптимізована структура та методи функціонування ультразвукової комп'ютерно-інтегрованої медичної системи. (Заявка на патент України u202405100). Отримана формульна залежність між глибиною проникнення медичних розчинів в біосередовище та акустичним тиском. Розроблена та апробована методика визначення значень глибини проходження медичних розчинів.
dc.description.abstractotherScope of work: 125 pages. Number of illustrations: 49 illustrations. Number of tables: 38 tables. Number of sources in the bibliography: 69 sources Relevance of the topic. Recent developments in medical technology focus on creating innovative non-invasive techniques that utilize ultrasonic vibrations as an energy source. Progress in deep research technologies has led to revolutionary changes in the development of ultrasonic computer-integrated medical systems (UCIMS), which has significantly influenced the improvement of MR penetration processes obtained by various methods. This development is often compared to computer vision, which is based on pattern analysis and deep penetration expectations. Although there are high expectations for research and development in ultrasound therapy with the use of artificial intelligence, its clinical application encounters several challenges.. It is essential to standardize MR penetration processes, propose a classification, integrate clinical information and provide feedback on the results in order to maximize the efficiency of drug delivery into the patient's body. Ultrasound in combination with pharmaceuticals is becoming increasingly popular in physiotherapy and cosmetology. This is due to studies that have proven the effectiveness of this approach, because ultrasonic vibrations contribute to the penetration of medicinal substances into the skin, increasing the speed of their penetration into adipose, muscle and bone tissue. Such an effect improves diffusion processes and stimulates the activation of physiological functions of the body. Currently, many studies are underway that focus on overcoming the barrier properties of the skin. To ensure high efficiency, it is necessary to create a methodology that will allow predicting and controlling the process of entry of medicinal substances through the skin. In this work, we present an improved adaptive ultrasonic computer-integrated medical system to solve the problems of increasing absorption, vibration propagation speeds and synergistic high-quality improvement of the functioning of physiological processes in the body. To adjust the speed of sound propagation, it is suggested to examine the multicomponent layered distribution method, which automatically segments the sample and determines the optimal sound speed based on ultrasonic signals from the emitter. The purpose of the master's thesis: the structure of an ultrasonic computerintegrated medical system for studying the penetration depths of medical solutions into the bioenvironment of the relationship with ultrasound parameters. Research objectives. The objectives of the dissertation are as follows: - Study and assessment of current ultrasonic systems, scientific and patent materials, classification of ultrasonic systems, establishment of directions for their development. Development of the architecture for a computer-integrated medical system. - Study of a mathematical model that considers the interaction between ultrasonic radiation parameters and specific biological tissue layers of the body when an ultrasonic signal interacts with BT. - Experimental research and assessment of the parameters of the ultrasound when acting on BT, study of the influence of ultrasound intensity on the penetration depth of medical solutions in BT. - Develop a startup project. Object of research: interaction of ultrasonic waves with biological environments and the effect of ultrasonic vibrations on the non-invasive introduction of medical solutions through the skin. Subject of research: alteration of ultrasound parameters in computerintegrated medical systems and their impact on the depth of penetration of medical fluids into the biological environment. Research methodology. When performing master's research, methods of acoustic analysis, biophysics, biometric evaluation; mathematical statistics and modeling were used when processing the resulting data. The scientific novelty study is based on the established mathematical relationship between ultrasound parameters and the value of the depth of passage of medical solutions. Practical significance. The structure and methods of functioning of the ultrasonic computer-integrated medical system are optimized. (Application for a patent of Ukraine u202405100). A formulaic dependence between the depth of penetration of medical solutions into the bioenvironment and acoustic pressure is obtained. A method for determining the values of the depth of passage of medical solutions is developed and tested.
dc.format.extent125 с.
dc.identifier.citationБорута, М. І. Ультразвукова комп’ютерно - інтегрована медична система : магістерська дис. : 174 Автоматизація , комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / Борута Михайло Ігорович. – Київ, 2024. – 125 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71374
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectультразвукова терапія
dc.subjectглибина проникнення в біосередовище
dc.subjectлікарські розчини
dc.subjectкомп’ютерно-інтегрована медична система
dc.subjectultrasound therapy
dc.subjectdepth of penetration into the bioenvironment
dc.subjectmedicinal solutions
dc.subjectcomputer-integrated medical system
dc.subject.udc615.837:615.47
dc.titleУльтразвукова комп’ютерно - інтегрована медична система
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
BorutaM_master_2024.pdf
Розмір:
3.01 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КІТВП)
Магістерські роботи