Наведено основні типи лазерів, що використовуються у біології та медицині та можуть застосовуватися для виявлення, ідентифікації, дослідження будови біологічних об'єктів, а також для вивчення природи процесів, що відбуваються в них. Проаналізовано основні принципи взаємодії лазерного випромінювання з біотканинами. Висвітлено новітні розробки лазерних систем для застосування в біомедичній практиці. Викладено медико-технічні вимоги до медичних лазерних систем.

Описана программа коррекции суточной дозы инсулина в зависимости от предстоящих энерготрат и приема углеводов. Изложены подходы к созданию компьютерной системы анализа и прогноза влияния условий труда на здоровье пользователей аппаратно-программных комплексов. Приведены качественные и количественные характеристики информационной модели шоковой составляющей у больных в остром периоде ожоговой болезни. Проведены вычислительные эксперименты с моделью управления декомпрессией и анализ их результатов.

Рассмотрены вопросы фотобиологии, экспериментальной и практической фотомедицины. Проанализирован механизм влияния неповреждающих световых потоков на систему иммунитета, влияние на биологические объекты электромагнитного излучения сверхвысоких частот, роль лазерного воздействия в улучшении исхода ожоговой болезни. Изложены критерии оценки эффективности лазеротерапии при гипертонической болезни, опыт использования бальнеолазерной терапии в комплексном лечении больных ишемической болезнью сердца и гипертонической болезнью на санаторном этапе реабилитации. Освещены вопросы обеспечения фотомедицины, в частности, принципы комплексирования лечебного и диагностического оборудования в компьютеризированных комплексах, предложены аппарат для фотомодификации крови в ринологической практике, газовые и полупроводниковые лазеры для медико-биологических исследований и др.

Представлены результаты исследований в области фотобиологии, экспериментальной и практической фотомедицины, а также физико-технические аспекты фотомедицины. Рассмотрено применение высокоэнергетического лазерного излучения в лечении гнойно-септических осложнений; низкоэнергетического гелий-неонового лазера в комплексном лечении перитонита, вызванного неклостридиальной анаэробной инфекцией, в стоматологии; лазеротерапии у больных с воспалительно-деструктивными заболеваниями в качестве предоперационной подготовки; низкоэнергетических полупроводниковых лазеров в лечении острых панкреатитов и т.д. Освещены проблемы и перспективы лазерной медицинской техники в наркологии, нестационарного поглощения импульсного инфракрасного излучения в биосистемах, перспективы применения акустической голографии гиперзвукового диапазона для целей медицинской диагностики и др.

Рассмотрено изменение спектральных свойств альбумина при воздействии низкоэнергетического лазера, воздействие интенсивного импульсного лазерного излучения на состояние микрофлоры кожи человека. Приведены результаты применения лазеров в лечении больных с гнойной хирургической инфекцией, гелий-неонового лазера в комплексном лечении ран, лазерного излучения в лечении острых аноректальных тромбозов, гинекологических заболеваний, нервных болезней, остеохондроза, сахарного диабета и т.д. Охарактеризовано использование фототехнологий в сельском хозяйстве.

Розглянуто фізичні основи гемодинаміки, електро- та векторкардіографії, методи електролікування, звукові методи діагностики, люмінесцентні методи, а також методи радіоспектроскопії, рентгенівської діагностики та терапії. Висвітлено елементи теорії ймовірності та математичної статистики, реологічні властивості біологічних рідин, особливості теплового, індукованого та рентгенівського випромінювань тощо.

Розглянуто актуальні проблеми удосконалення методів обробки біомедичної інформації. Проаналізовано сучасні оптико-електронні структури, методи та засоби обробки біомедичних зображень і сигналів. Показано переваги паралельної обробки у разі використання оптико-електронної елементної бази. Викладено концепцію розпізнавання біомедичних образів як стискання потоку інформаційних сигналів. Проведено моделювання межових умов ущільнення та відновлення біомедичної інформації у логіко-часовому вигляді. Розроблено продуктивні алгоритми перетворення та обробки біомедичної інформації, базисні квантрон-автомати. Здійснено модифікацію алгоритмів Q-перетворення.

Рассмотрены актуальные проблемы усовершенствования методов обработки биомедицинской информации. Проанализированы современные оптико-электронные структуры, методы и способы обработки биомедицинских изображений и сигналов. Показаны преимущества параллельной обработки при использовании оптико-электронной элементной базы. Разработана концепция распознавания биомедицинских образов как сжимания потока информационных сигналов. Проведено моделирование граничных условий уплотнения и восстановления биомедицинской информации в логико-числовом виде. Приведены продуктивные алгоритмы преобразования и обработки биомедицинской информации, базисные квантрон-автоматы. Осуществлена модификация алгоритмов Q-преобразования.

Изложены физические основы поляризационной микроскопии, описаны типы и формы поляризации, исследованы явления преломления, поглощения, рассеяния, дисперсии света. Рассмотрены законы взаимодействия поляризованного света с биологическим кристаллическим веществом, а также математические методы его описания (в частности, с помощью сферы Пуанкаре) и матричные расчеты Мюллера и Джонса. Определена физическая сущность явления двойного лучепреломления, даны методы его экспериментального получения и раскрыты возможности применения в области биологии и медицины. Раскрыта роль поляризационной микроскопии в исследовании биологических субмикроскопических структур, а также онко- и нейроморфологии. Впервые дано теоретическое обоснование и показано практическое применение явления анизотропии при специальном исследовании нервной ткани. Установлена диагностическая значимость гистофизических поляризационно-оптических эффектов.

Висвітлено основи загальної акустики в контексті застосування акустичних хвиль в медицині. Розглянуто питання теорії перетворювачів акустичних хвиль, методи формування їх характеристик і п'єзоелектричні матеріали для перетворювачів. Проаналізовано біофізичні механізми впливу акустичного поля на живий організм, біофізичні основи використання акустичної терапії.

Освещены основы общей акустики в контексте применения акустических волн в медицине. Рассмотрены вопросы теории преобразователей акустических волн, методы формирования их характеристик и пьезоэлектрические материалы для преобразователей. Проанализированы биофизические механизмы влияния акустического поля на живой организм, биофизические основы использования акустической терапии.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*71 + Р252.0 + Р.с25

Рубрики:

Біологія людини

Біологічна і фізична хімія, біологічна фізика в патології

Фізичні і фізико-хімічні методи дослідження в медицині

Шифр НБУВ: ІВ210715 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто фізичні процеси, які відбуваються в живих організмах і вплив зовнішніх фізичних факторів на біологічні системи. Висвітлено окремі питання біомеханіки, медичної фізики, геометричної оптики та біофізики м'язового скорочення. Наведено матеріли про ергометрію, перевантаження, невагомість, коливання, хвилі, звук. Описано будову, особливості та порушення функціонування вестибулярного апарату, запропоновано методи їх профілактики, лікування та реабілітації. Розкрито сутність вестибулярної адаптації, властивості ультразвукових хвиль і фізичні засади гемодинаміки, охарактеризовано діагностичні електронні системи, визначено можливості їх використання.

Рассмотрены физические процессы, происходящие в живых организмах и влияние внешних физических факторов на биологические системы. Освещены некоторые вопросы биомеханики, медицинской физики, геометрической оптики и биофизики мышечного сокращения. Приведены материалы об эргометрии, перенагрузке, невесомости, колебаниях, волнах, звуках. Описаны строение, особенности и нарушения функционирования вестибулярного аппарата, предложены методы их профилактики, лечения и реабилитации, раскрыта сущность вестибулярной адапатции, свойства ультразвуковых волн и физические основы гемодинамики, охарактеризованы диагностические электронные системы, определены возможности их использования.

Наведено результати використання методу лазерної терапії в гінекологічній практиці. Пояснено ефективність методу у порівнянні з існуючими методами. Представлено основні характеристики методу лазерної терапії в ході лікування хвороб малого тазу.

Сконструйовано фізичний фантом торса людини, в якому можна задіяти різні електрохімічні джерела струму. Показано, що індуковані струми можуть породжувати магнітні сигнали без візуальних змін на електричних потенціальних сигналах.

Окраска кристаллическим фиолетовым парафиновых срезов, полученных из ткани, фиксированной в формалине, значительно уменьшает явления аутофлуоресценции и обеспечивает иммунофлуоресцентную (ИФ) окраску антителами, конъюгированными с FITC или Alexa-488. Использование CCD-камер для регистрации флуоресцентных изображений делает этот метод очень чувствительным. Разработан метод трансформации RGB (red, green, blue) - флуоресцентных изображений в CMYC (cyan, magenta, yellow, key color (black)) изображения. Показано, что комбинация ИФ с одновременной регистрацией красной и голубой флуоресценции, индуцированной соответственно кристаллическим фиолетовым и Hoechst 33258, позволяет определять ИФ-сигнал как цитоплазматично-ядерное красно-голубое окрашивание, которое визуализирует морфологические особенности прилегающей ткани. Для упрощения интерпретации ИФ-окраски патологами, привыкшими к окрашиванию ДАБ на фоне гематоксилин-эозина, создана технология простого цветового перехода, который превращает зарегистрированные трехцветные RGB-флуоресцентные изображения на черном фоне в четырехцветные CMYC-изображения на белом фоне, используя программы работы с изображениями.

На основі методів сингулярної оптики та лазерної поляриметрії досліджено взаємозв'язки між комплексом статистичних і фрактальних параметрів для опису оптико-геометричної структури самоподібних оптично-неоднорідних об'єктів: поверхневорозсіювальних шорстких поверхонь та оптично-анізотропних архітектонік біотканин. Виявлено взаємодію між розподілом нулів амплітуди об'єктного поля шорсткої поверхні та структурними особливостями геометрії їх мікрорельєфу. На підставі знайденої закономірності встановлено, що гістограми локальних густин нулів, які оцінюються на різних відстанях від об'єкта, різні для фрактальних і випадкових шорстких поверхонь. Виявлено взаємозв'язок між ієрархічною оптико-геометричною структурою архітектоніки біотканин і двовимірними розподілами станів поляризації їх зображень. Обгрунтовано та експериментально перевірено методи орієнтаційної та фазової селекції поляризаційних карт біотканин, за допомогою яких проведено безконтактну реконструкцію оптико-геометричної будови архітектоніки фізіологічно нормальних і патологічно змінених біотканин. Показано, що процеси формоутворення самоподібних елементів їх архітектоніки зумовлюють асиметрію та флуктуації відносних значень і збільшення напівширини автокореляційних функцій орієнтаційних томограм. Встановлено однозначний взаємозв'язок між коефіцієнтом асиметрії двовимірних автокореляційних функцій орієнтаційних томограм і патологічними змінами архітектоніки біотканини.

Дисертацію присвячено реалізації оптико-електронних методів і засобів для обробки біомедичних зображень та сигналів. Розроблено основи синтезу базисних квантрон-автоматів із введенням функцій енергетичного нуля у нейроподібних моделях "око-процесорного" типу. Запропоновано процесорний елемент однорідної матричної багатошарової структури, який реалізує модель граничних умов ущільнення та відтворення біомедичної інформації у побудові оптико-електронних процесорів логіко-часового типу. Вперше введено та досліджено поняття "біомедичний таймерний процесор" на операційних екранах (БТПОЕ). В якості базового елементу БТПОЕ запропоновано багатофункціональний нейро-квантрон, як автомат, синтезований з урахуванням додаткової логічної змінної "енергетичного нуля" і на підставі якого реалізовано швидкі алгоритми перетворення (стиснення) та обробки біомедичної інформації з виділенням ознак. Модифіковано алгоритми Q-перетворення при нормалізації розпізнавання біомедичних зображень. Розроблено структуру та алгоритми функціонування біопроцесорного таймера у діагностиці серцево-судинної системи. Запропоновано нові схемотехнічні та конструктивно-технічні рішення реалізації оптико-електронних засобів реєстрації, обробки та відображення біомедичної інформації.

Розглянуто питання ультразвукової візуалізації тригерних точок у разі міофасціальних больових синдромів та їх інактивації на основі "сухого" голковколювання під ультразвуковим контролем, ранньої діагностики атеросклеротичних змін у хворих на гіпотиреоз, ультразвукової діагностики захворювань і пошкоджень плечового суглоба. Висвітлено досвід інтраопераційних ультразвукових обстежень в нейрохірургії. Проаналізовано особливості ехографії регіонарних лімфатичних вузлів у хворих на рак голови та шиї після радикального лікування, доопераційного прогнозування радіойодрезистентних метастазів папілярного раку щитовидної залози. Описано ультразвуковий метод для моніторингу стану гепатобіліарної системи у хворих на ревматоїдний артрит в процесі лікування. Розкрито сонографічні особливості холангіогенних абсцесів печінки. Визначено ультразвукові показники товщини шарів дистальних відділів товстої кишки у дітей з хронічним колостазом.

Рассмотрены вопросы ультразвуковой визуализации триггерных точек при миофасциальных болевых синдромах и их инактивации на основе "сухого" иглоукалывания под ультразвуковым контролем, ранней диагностики атеросклеротических изменений у больных гипотиреозом, ультразвуковой диагностики заболеваний и повреждений плечевого сустава. Освещен опыт интраоперационных ультразвуковых обследований в нейрохирургии. Проанализированы особенности эхографии регионарных лимфатических узлов у больных раком головы и шеи после радикального лечения, дооперационного прогнозирования радиойодрезистентных метастазов папилярного рака щитовидной железы. Описан ультразвуковой метод для мониторинга состояния гепатобилиарной системы у больных ревматоидным артритом в процессе лечения. Раскрыты сонографические особенности холангиогенных абсцессов печени. Определены ультразвуковые показатели толщины слоев дистальных отделов толстой кишки у детей с хроническим колостазом.

Висвітлено теоретичні та практичні засади тривимірної растрово-електронномікроскопічної стереофрактографії. Запропоновано оригінальні методи стереолого-стереометричних фрактографічних досліджень. Розглянуто методичні аспекти ентропійного аналізу Cr-чавунів як дисипативних систем. Розроблено нетрадиційні в механіці руйнування принципи фрактальності, обгрунтовано ефективні методи фрактальної метрики. Наведено результати експериментально-фрактографічних РЕМ-досліджень зношуваності лопаток дробометальних апаратів, запропоновано альтернативні методи комп'ютерного аналізу тріщиностійкості. Увагу приділено особливостям застосування стереофрактографії в біології та медицині.

Освещены теоретические и практические основы трехмерной растрово-электронномикроскопической стереофрактографии. Предложены оригинальные методы стереолого-стереометрических фрактографических исследований. Рассмотрены методические аспекты энтропийного анализа Cr-чугунов как диссипативних систем. Разработаны нетрадиционные в механике разрушения принципы фрактальности, обоснованы эффективные методы фрактальной метрики. Приведены результаты экспериментально-фрактографических РЭМ-исследований износа дробеметных аппаратов, предложены альтернативные методы компьютерного анализа трещиноустойчивости. Внимание уделено особенностям применения стереофрактографии в биологии и медицине.

Наведено результати досліджень лазерної спектрофотометрії біологічних тканин (БТ) людини в розробці об'єктивних критеріїв визначення настання смерті та утворення гематом. Висвітлено перспективи визначення післясмертних змін БТ та формування гематом у судовій медицині. Описано методи оптичної діагностики біологічних структур, вимірювання оптичних параметрів біологічних тканин. Розкрито морфологічну структуру позаклітинної матриці основних типів тканин людини як сукупності біокристалічних анізотропних фібрил. Розглянуто питання моделювання оптичних властивостей структурованих і паренхіматозних тканин і органів людини. Подано оптичні схеми спектрофотополяриметрії та фазометрії біологічних об'єктів та методики розрахунку параметрів лазерних зображень.

Приведены результаты исследований лазерной спектрофотометрии биологических тканей (БТ) человека в разработке объективных критериев определения наступления смерти и образования гематом. Освещены перспективы определения послесмертных изменений БТ и формирования гематом в судебной медицине. Описаны методы оптической диагностики биологических структур, измерения оптических параметров биологических тканей. Раскрыта морфологическая структура внеклеточной матрицы основных типов тканей человека как совокупности биокристаллических анизотропных фибрил. Рассмотрены вопросы моделирования оптических свойств структурированных и паренхиматозных тканей и органов человека. Представлены оптические схемы спектрофотополяриметрии и фазометрии биологических объектов и методики расчёта параметров лазерных изображений.

Наведено результати комплексного дослідження поляриметричної діагностики біологічних тканин людини із застосуванням статистичного, фрактального, кореляційного та сингулярного підходів, а також методів спектрофотометрії. Увагу приділено комп'ютерному моделюванню автокореляційних функцій двовимірних елементів матриці Джонса біологічних кристалів, поляризаційному картографуванню поверхневої та об'ємної складових біологічних тканин, оптичному моделюванню поляризаційних властивостей сіток оптико-анізотропних кристалів багатошарової тканини. Висвітлено принципи спектрополяриметричної діагностики онкологічних і запальних процесів у біологічних тканинах. Розглянуто проблеми розробки оптичних критерії виявлення захворювань на туберкульоз легень і гострі хірургічні захворювання органів черевної порожнини.

Приведены результаты комплексного исследования поляриметрической диагностики биологических тканей человека с применением статистического, фрактального, корреляционного и сингулярного подходов, а также методов спектрофотометрии. Уделено внимание компьютерному моделированию автокорреляционных функций двумерных элементов матрицы Джонса биологических кристаллов, поляризационному картографированию поверхностной и объемной слагаемых биологических тканей, оптическому моделированию поляризационных свойств сеток оптико-анизотропных кристаллов многослойной ткани. Освещены принципы спектрополяриметрической диагностики онкологических и воспалительных процессов в биологических тканях. Рассмотрены проблемы разработки оптических критериев выявления заболеваний туберколезом легких и острых хирургических заболеваний органов брюшной полости.