Объектом исследования является (ются) оптические методы диагностики черепномозговых травм.
Цель работы – разработка оптоэлектронной системы для обнаружения
внутричерепных гематом оптическими методами
В процессе исследования проводились литературный обзор оптических методов
применимых для диагностики черепно-мозговых травм; разработка оптоэлектронной
системы и фантома головы человека; экспериментальные исследования диагностических
возможностей установки и эксперименты по изучению оптических свойств мозговой
ткани и крови(свернувшейся и не свернувшейся).
В результате исследования был выбран оптический метод, на базе которого в
последствии была собрана установка; разработан фантом головы человека; определена
область спектра излучения для задачи определения внутричерепных гематом; проведена
проверка диагностической пригодности собранной оптоэлектронной системы.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные
характеристики: установка имеет в своем составе оптический блок в котором
находятся 4 приемника излучения и 1 источник. Источник излучения представляет собой
полупроводниковый лазерный модуль, питаемый регулируемым источником стабильного
тока. Диапазон регулирования составляет от 10 до 100 мА. Принимаемое излучение
подводится к фотоприемникам по оптоволокну. АЦП преобразует сигналы с приемников
и передает результат в ПК.
Степень внедрения: на данный момент разработка представляет собой
лабораторный стенд, предназначенный для проведения исследований.
Область применения: государственные и частные медицинские учреждения;
медицина катастроф; военная медицина.
Экономическая эффективность/значимость работы разработка альтернативного
томографии инструментального метода диагностики внутричерепных гематом для
первичного обследования пациентов позволит сократить число пустых томографических
обследований, что в свою очередь сократит расход бюджетных средств.
В будущем планируется усовершенствование собранной установки с
применением более качественной элементной базы; применение микроконтроллера для
увеличения функциональных возможностей системы; автоматизация проведения
экспериментов.
Введение
При травматических повреждениях мозга крайне важно оперативно
выявить наличие внутричерепных гематом. До сих пор основным точным
инструментальным методом выявления таких повреждений является
томография, однако возможность проведения томографического
обследования пациента сразу после травмы практически отсутствует. В связи
с этим, задача создания прибора оперативно выявляющего наличие
внутричерепных повреждений является актуальной. Решением данной
проблемы может быть использование такого метода диагностики как
спектроскопия в оптическом диапазоне длин волн. Метод основан на том,
что спектры поглощения молекул являются характеристическими для
данного вещества, а интенсивность поглощения связана с содержанием
поглощающего компонента в облучаемом объекте. Используемая область
спектра безопасна как для оператора, так и для анализируемого объекта. При
соответствующем техническом обеспечении это позволяет исследовать
органы и ткани животных и человека, не нарушая их целостности и без
нанесения какого-либо ущерба организму.
Задачей данной магистерской диссертации было изучение
инструментальных методов диагностирования внутричерепных гематом и
выбор наиболее приемлемого среди них с точки зрения возможности создания
портативного скринингого устройства для первичной диагностики пациентов. В
результате был выбран оптический метод – спектроскопия. Выбрано
«терапевтическое окно» – ближняя ИК-зона спектра. Данный выбор базируется
на сведениях, полученных из литературных источников и на проведенных нами
опытах. Спроектирован лабораторный макет устройства для диагностирования
внутричерепных гематом. Проведены исследования оптических свойств тканей
головы. Создан фантом схожий по своим оптическим характеристикам с
головой человека. Проведены опыты на фантоме по определению гематомы
устройством, и сделаны определенные заключения по возможным подходам
обработки получаемых с устройства сигналов, с точки зрения постановки
заключения о наличии или отсутствии гематомы и ее параметрах.
Спроектированный прибор отвечает требованиям экономической
эффективности и экологической безопасности. Разработанное устройство
является прототипом прибора, который станет результатом дальнейшей
реализации данного проекта, будет прост в эксплуатации и в то же время
достаточно диагностически точен и чувствителен.
