Контроль параметрів лазерного випромінювання в апаратах лазеротерапії
| dc.contributor.advisor | Терещенко, Микола Федорович | |
| dc.contributor.author | Швидкий, Василь Васильович | |
| dc.date.accessioned | 2018-06-15T12:17:53Z | |
| dc.date.available | 2018-06-15T12:17:53Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Актуальність теми В сучасному медичному приладобудуванні досить велику нішу займають апарати дія яких заснована на впливі лазерним випромінюванням, зокрема апарати для лазерної терапії. Застосування лазерної терапії окремо або в комбінації з іншими методами фізіотерапії дає результати зіставні з результатами медикаментозного лікування, а іноді навіть кращі за нього. Доцільність застосування цих методів обумовлена тим, що біологічна система організму не розпізнає медикаменти при їх введенні як природний біологічний компонент, а тому їх вплив є штучним, внаслідок якого можуть виникати алергічні реакції. Проте всі показники терапевтичної дії лазерного опромінення організму, органів і тканин недостатньо вивчені і не завжди можуть бути виведені з реакцій на рівні клітин та біологічних рідин. Вплив електромагнітного випромінювання на живі біологічні об’єкти супроводжується зміною структурного складу біологічної тканини, зміною енергетичних параметрів та метаболічних реакцій організму в цілому. Хоча і приділяється немало уваги дослідженню фізичних процесів лазерної терапії, все ще досить часто трапляються випадки побічних реакцій і передозування випромінюванням при тих же параметрах лазерної терапії, які надавали виключно позитивний ефект для більшості пацієнтів з аналогічним захворюванням / Лазерне випромінювання має обезболюючу, протизапальну, судиннорозширюючу дію, знижує судинний тонус, покращує периферичний кровообіг. При цьому при взаємодії лазерного випромінювання з біологічними тканинами відбувається широкий спектр фотофізичних і фотохімічних змін, підвищення температури поверхні опромінюваної ділянки шкіри. Вимірюючи зміну потужності лазерного випромінювання (наприклад, температурним методом) при проходженні крізь біологічній об’єкт, можна судити про ступінь тяжкості захворювання у пацієнта. Вплив саме на поверхні біологічних тканин дозволяє отримувати інформацію не руйнуючи їх. За допомогою отриманої при такій діагностиці інформації можливо більш точно проводити терапевтичний вплив на організм людини. Доцільність даного дослідження полягає у тому, що за його матеріалами можливий перегляд традиційних методик фізіотерапевтичних процедур та розробка нових, а також модифікація та розробка нових фізіотерапевтичних апаратів, з метою - мінімізації часу проведення процедури та максимізації лікувального ефекту для пацієнта. Мета й завдання дослідження 1. Мета дослідження – встановлення залежності зміни потужності лазерного випромінювання в біологічних шарах тканин різних типів від параметрів лазерного випромінювання. 2. Завдання дослідження: a. Огляд,аналіз та класифікація методів та засобів виміру лазерного випромінювання при проходженні крізь біологічні тканини; b. Математична модель взаємодії лазерного випромінювання з шарами біологічної тканини; c. Обґрунтування плану експерименту. Розробка та складання експериментальної установки для виміру потужності лазерного випромінювання; d. Проведення експериментів по виміру параметрів лазерного випромінювання при проходженні крізь біологічні тканини; e. Обробка та аналіз отриманих результатів. Об’єкт дослідження Біофізичні процеси проникнення та розповсюдження лазерного випромінювання у біологічних тканинах Предмет дослідження Встановлення залежності значень параметрів лазерного випромінювання, на глибині в конкретному біологічному шарі. Методи дослідження У роботі використовувались наступні чисельні методи моделювання: методи багатовимірного статистичного аналізу та методи практичної біометрії (виконувалась статистична обробка отриманих результатів) та методи математичного моделювання, а саме методи інтерполяції та апроксимації отриманих табличних значень, з метою встановлення аналітичної залежності між потужністю лазерного випромінювання в біологічних тканин різних типів від параметрів лазерного випромінювання. Методика реалізації поставлених задач Поставлені задачі вирішуються шляхом математичного представлення моделі взаємодії ЛВ з БТ та розробки експериментальної установки, її юстування, виконання досліджень з послідовними математичними розрахунками та аналізом отриманих результатів. Наукова новизна одержаних результатів В даній роботі було розроблено математичну модель затухання потужності ЛВ на основі закону Бугера – Бера з корегуючою складовою на основі експериментальних даних, визначено та проаналізовано залежність затухання потужності лазерного випромінювання в біологічних тканинах від товщини шарів тканини при безпосередніх вимірах потужності для двох довжин хвиль 630 нм та 460нм. Практичне значення одержаних результатів. Роботи проводились на основі завдань: 1. Цільової програми наукових досліджень НАН України «Матеріали для медицини і медичної техніки та технології їх отримання і використання» на 2017-2021 роки, затвердженої Постановою Президією НАН України №76 від 15.03.2017. 2. Договору про співробітництво між ПБФ НТУУ “ КПІ ім. І. Сікорського” та ТОВ НМЦ «Мединтех» №5/2014 від 10.07.2014 р. Дослідженні залежності затухання потужності лазерного випромінювання для біологічних тканин різних типів та розроблені методики визначення величини затухання в залежності від товщини біотканини з можливістю аналізу та прогнозування результатів. 3. Розроблені структурні схеми та нові технічні рішення для лазерних терапевтичних апаратів зі зворотним зв’язком на основі розробленої моделі (Патенти України № 115057, №124608). Апробація результатів дисертації. Результати досліджень отримані в даній магістерської дисертації були оприлюднені на: XІ Міжнародній науково-технічній конференції студентів та аспірантів «Погляд у майбутнє приладобудування», 15-16 травня 2018 р. Київ, Україна, ПБФ, НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2018 на секційному засіданні, у доповіді «Моделювання змін параметрів лазерного випромінювання в біологічних тканинах» були представлені експериментальні дані, а також метод їх обробки для вирішення основної задачі даного дослідження. Науково-практичній конференції «Лазерні технології в клінічній медицині: сучасні тенденції розвитку в Україні» 23-24 березня 2018р. Черкаси. І Міжнародній науково-технічній конференції «АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ АВТОМАТИКИ ТА ПРИЛАДОБУДУВАННЯ» 7-8 грудня 2017 р. Харків. | uk |
| dc.description.abstracten | This dissertation include 129 pages, 43 illustrations, 46 tables, 61 sources. This dissertation deals with methods of control of laser radiation parameters. The purpose of the research is to determine the dependence of the change in the power of laser radiation in the biological layers of tissues of different types from the parameters of laser radiation. Research Objective: a. Review, analysis and classification of methods and instruments for measuring laser radiation through the passage through biological tissues; b. Mathematical model of interaction of laser radiation with layers of biological tissue; c. Justification of the experiment plan. Development and compilation of an experimental device for measuring the power of laser radiation; d Conducting experiments measuring laser radiation parameters when passing through biological tissues; f. Processing and analysis of the results. Object of research Biophysical processes of penetration and distribution of laser radiation in biological tissues Subject of research Establishing the dependence of values of laser radiation parameters, at depths in a particular biological layer. Research methods The following numerical simulation methods were used: methods of multivariate statistical analysis and methods of practical biometrics (statistical processing of the obtained results) and methods of mathematical modeling, namely methods of interpolation and approximation of the obtained tabular values, in order to establish an analytical dependence between the power of laser radiation in biological tissues different types of laser radiation parameters. Method of realization of the set tasks The tasks are solved by mathematical development of the model of the interaction of LV with BT and the development of an experimental installation, its alignment, research with sequential mathematical calculations and analysis of the results. Scientific novelty of the obtained results In this paper, a mathematical model of the attenuation of the LW power was developed on the basis of the Bouguer-Bore law with an adjustment component based on experimental data, the dependence of the attenuation of the laser radiation power in biological tissues on the thickness of the fabric layers in direct measurements of power for two wavelengths of 630 nm was determined and analyzed. 460nm. | uk |
| dc.format.page | 160 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Швидкий, В. В. Контроль параметрів лазерного випромінювання в апаратах лазеротерапії : магістерська дис. : 152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка / Швидкий Василь Васильович. – Київ, 2018. – 160 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/23452 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject.udc | 615.831.7 | uk |
| dc.title | Контроль параметрів лазерного випромінювання в апаратах лазеротерапії | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Shvydkyi_magistr.pdf
- Розмір:
- 10.58 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.74 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: