ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.....5
ВВЕДЕНИЕ.......6
1. Термометрия тела человека.....8
1.1 Общие сведения......8
1.2 Область применения..............10
1.3 Способы визуализации кровеносных сосудов …….....................11
2. Анализ существующих устройств и современных аппаратов для визуализации кровеносных сосудов.........16
2.1 Существующие разработки устройств....16
2.2 Современные аппараты.....24
3. Описание аппаратных систем для бесконтактного измерения температур..30
3.1 Тепловизоры.....30
3.2 Пирометры...32
4. Визуализация кровеносных сосудов конечностей человека с помощью теповизианной системы...36
4.1 Способ инфракраной тепловизуализации венозных сосудов конечнойстей человека.36
4.2 Условия тепловизуализации кровеносных сосудов..................... 37
4.3 Проведение эксперементальных исследований............................38
5. Разработка видеотепловизионной системы для визуализации кровеносных сосудов в инфракрасном диапазоне спектра излучения............45
5.1 Описание полезной модели......45
5.2 Разработка устройства....49
5.3 Проведение экспериментальных исследований с помощью разработанной системы.......57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........61
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ....63
Измерение температуры — это сравнение степени нагретости исследуемого объекта со стандартной шкалой температур. В настоящее время для контроля кровоснабжения конечностей применяются инфракрасные термометры и тепловизоры.
Актуальность данной тематики в том, что способ визуализации подкожных вен и артерий с помощью измерения температуры на поверхности тела человека относится к медицине, а именно к области лучевой диагностики, анестезиологии и реанимации и может быть использован:
для визуализации функционирующих подкожных вен конечностей в процессе лечения тромбофлебитов, что способствует своевременному выявлению недоброкачественных новообразований позволяет избегать дальнейшего развития заболевания, а так же возникновения осложнений;
при выборе участка вены, наиболее пригодного для катетеризации, для ввода лекарств с помощью автоинъектора (автоматизированного шприца);
для анализа кровоснабжения конечностей и выявления нарушений кровотока.
В данной выпускной квалификационной работе была выбрана тема, которая заключается в разработке бюджетной видеотепловизионной системы обнаружения кровеносных сосудов в инфракрасном диапазоне спектра излучения.
Главной целью данной работы является повышение пространственной и температурной разрешающей способности видеотепловизионной системы.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Рассмотреть термометрию тела человека: общие сведения, область применения температурного измерения, способы визуализации кровеносных сосудов.
2. Провести анализ существующих разработок устройств и современных аппаратов для визуализации кровеносных сосудов.
3. Изучить описание аппаратных систем для бесконтактного измерения температур.
4. Описать условия тепловизуализации кровеносных сосудов.
5. Провести измерения температуры с помощью тепловизионной системы.
6. Разработать видеотепловизионную систему для обнаружения кровеносных сосудов с повышенной пространственной и температурной разрешающей способностью.
7. Достичь повышения пространственной и температурной разрешающей способности видеотепловизионной системы.
В результате выполнения бакалаврской работы были выполнены следующие задачи:
рассмотрены общие сведения термометрии тела человека, область применения температурного измерения, способы визуализации кровеносных сосудов;
проведен анализ существующих разработок устройств и современных аппаратов для визуализации кровеносных сосудов;
изучено описание аппаратных систем для бесконтактного измерения температур;
описаны условия тепловизуализации кровеносных сосудов;
проведены измерения температуры с помощью тепловизионной системы;
разработана видеотепловизионная система для обнаружения кровеносных сосудов с повышенной пространственной и температурной разрешающей способностью.
Достигнуто повышение пространственной и температурной разрешающей способности видеотепловизионной системы.
Разработанная видеотепловизионной система обнаружения кровеносных сосудов с повышенной пространственной и температурной разрешающей способностью, позволяет повысить точность измерений и качество обнаружения кровеносных сосудов в выбранной области.
Подобранные материалы позволят создать экономически приемлемый, легко воспроизводимый, стабильный, безопасный прибор для тепловизуализации кровеносных сосудов.
Разработанную систему можно будет использовать не только для визуализации функционирующих подкожных вен конечностей в процессе лечения тромбофлебитов и для анализа кровоснабжения конечностей и выявления нарушений кровотока, но и в медицинском оборудовании беспилотного летательного аппарата при выборе участка вены, наиболее пригодного для катетеризации, для ввода лекарств с помощью автоинъектора (автоматизированного шприца).
