автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Исследование методов и разработка универсальных информационно-измерительных систем с оптическим преобразованием биомедицинской информации

ВШНИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ

ДОСЛ1ДЖЕННЯ МЕТОД!В I Р03Р0БКА УНЮЕРСАЛЬНИХ 1НФОРМАЦ1ЙНО-ВИМ1РЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ 3 ОПТИЧНИМ ПЕРЕТВОРЕННЯМ БЮМЕДИЧНО! ИНФОРМЛЦ1]

Спещальшсть 05.11.16 - шформацшно-вишрювальш системн (в наущ та промнсловосп)

РГБ 0„

' 4 1995

На правах рукопису

павлов серг1й володимирович

АВТОРЕФЕРАТ дисертацй' на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

Вшниця - 1995

Дисертащею е рукопис

Робота виконана на кафедр! нарисно! геометр!! та машинной' граф!ки В1нницького державного техн1чного ун!верситету.

Науковий кер1вникл

доктор техн1чшх наук, професор Кожем'яко В.П.

0ф1ц1йн1 опоненти:

доктор гехн1чних наук, професор Коваленко М.В. кандидат техн!чних наук, доцент Яворський Б.I.

Пров1дка установа: 1нститут кгбернетики 1мени В.М.Глуш-кова НАН Укра1ни, м.Ки!в.

Эахист в1дбудеться "2,9 " В&Р-&С.НА 1995 р. о годин! на засйданн! спещалавовано"! вчено'1 ради Д 10.01.01 у В1нницькому державному техШчному ун!верситет1 ва адресою: 286021, м.В1нниця, Хмельницьке шосе, 95.

3 дисертащею ыожна ознайомитись у б!бл1отеЩ В1нниць-кого державного техн!чного ун1верситету.

Автореферат роз1сланий " (0_ " Л 1995 р.

Вчений секретар опед1ад1зовано! вчено! ради

С.В.Юхимчук

¿и-

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуаш>н1стъ проблема. На сучасному етап! розвитку сус-п1льства практично bcí передов1 досягнення науки поставлен! на службу охорони здоров'я га медицини. Значна к!льк!сть про-в1дних науково - досл!дних та промислових орган1зад!й (ф1рм) зайнята розробкою та виробництвом медично! техн!ки. Найб!лып bísomí 3 них: PHILIPS, SIEMENS, HEWLETT PACKARD, CAS medical system, National та iHini.

Актуальн1сть створення нових медичних прилад1в зумовлю-еться Heo6xiflHicTO вдосконалення та спрощення використання медично! TexHiKH, якою могли б користуватись не т1льки ме-дичн1 прац1вники, а й сам! хвор! для самоконтролю. Ксжен вид складно! медично! техн1ки мае сво'1 д1агностичн1 та функ-щоналып переваги, проте варт1сть таких anapaTiB обмежуе область ïx використання. Для вир1шення задач, пов'язаних з самоконтролем стану хворого, потр!бно просте техн!чне облад-нання з широкими функЩональними молливостями, достатньо! точност! та швидкодН.

Розвиток нових л1кувальних методик, впровадлення техно-лоПчних удосконадень та винаход1в у вс! сфери !нтенсивно! Tepaniï обумовили необх!дн1сть створення д1агностичних бага-тофункц!ональних апаратно-програмних засоб1в та математичних моделей для анагпзу ф1з1олог1чних параметр1в людини.

В пошуках оптимального р1шення за останн! роки широкий розвиток отримали не!нвазивн! методи д!агностики з оптичним введениям i перетворенням бшмедично! 1нформацП, особливо в випадках ïx безальтернативное^- Однак засоби, hkí реал1зу-ють дан! методи, е вузькоспец!ал!зованими, грудом!сткими в виготовленн! 1 мають високу ц1ну, що, безумовно, знижуе тем-пи ïx широкого впровадження.

Мета роботи - розробка структур та доелдаення високо-ефективних алгоритмов роботи i вар!ант1в реал!зацп багато-функцЮнальних апаратно - програмних засоб1в !нформац1йно-вим!рювальних систем (IBC) з оптичним перетворенням б!оме-дично! 1нформацП (Б1).

Для досягнення поставленно! мети вир1шуються так! задач!:

1) проведения анал!тичного огляду 1 класиф1кацП оптич-них перетворовач!в Б1, обгрунтування вимог до Зх параметров;

2) розробка 1 досапдження програмно - апаратних засобхв оптоелектронних лог!ко - часових перетворовач1в свхтлового потоку;

3) досл1дження функщональних можливостей 1ВС з оптич-ним перетворенням Б1;

4) дослхдження похибок ШС'на основ! анал!тичних мето-д!в 1 моделювання на ЕШ;

5) розробка алгоритм!в попередньо! обробки параметр1в одноаярного сигналу фотоплетиэюграми;

6) досл!дяення схемотехМчних 1 конструктивно-технологии* вар1анг1в реал1зацП оптоелектронних давач1в;

7) оаднка ефективностг 1ВС з урахуванням конкретних па-раметр!в на основ! в1домих критерпв; .

8) створення макет!в оптоелектронного приладу для ана-л1зу гемодинам!ки серцево-судинно! системи, оптоелектронного перетворкшача-гпдикатсра артериального тиску, частота пульсу, приладу в!дображення хнформацП на нап1впров1дникових знако-синтезуючих индикаторах.

Методи досл!джень. Досл1дження базуються на основних положениях ф!з1ологП людини, системного анал1эу 1 теорП б!отехн!чних систем, математичного моделювання, матештично'1 статистики ! комп'ютерно! обробки б!омедичних покаэштав.

Наукова новизна робота.

1. Розроблею 1 досиадаен! алгоритми роботи, структури реал!зац1I оптоелектроних .лог1ко - часових перетворювачхв св1тлового потоку.

2. Розроблено алгоритми роботи ! структуру медико -- техн1Чного око - процесора.

3. Розроблеш способи, структури 1 лристроЗ для ощнки бульбарно! м1кроциркуляцП та фотоплетизмограф1чно'1 обробки даних.

4. Досл!дден1 схемотехн1чн! та конструктивно-технологии! вар!анти реал!зацП оптоелектронних дазач!в для реест-

рацП б!омедичних даних.

5. Розроблена 1нформацхйно-вим1ровальна система з оп-тичним перетворенням б!омедично! 1нформацП.

Практична значимЮть результат!в. Проведен! дослгдження виконувались в!дпов!дно плану МШстерства осв!ги Украйни по проблем! "Здоров'я людини" (1992 - 1995 рр)., затверд-женому наказом N 68 в!д 31.03.92 р., Державно! науково -техн1чно! програми 01.09."3доров'я людини" (1992 - 1994 pp.), Державно! науково-техн1чно'1 програми 05.03. "Перспективн! засоби обчислювально'1 техн!ки та 1нфраструктури !нформатиза-цП" (1992 - 1995 pp.).

Для практичних ц!лей 1стотним е те, що в робот! запро-понован! алгоритми та структуры! р!шення створення IBC з оп-тичним перетворенням б!омедично1 1нформацП.

1. Розроблен! автоматизован1 методики анал1зу фотопле-тизмограф!чних даних.

2. Розроблено програмне забезпечення, що реал!зуе методики розшфрування фотоплетизмограм.

3. Розроблено прилад - безмачжетний анал1затор гемоди-нам!ки для анал!зу серцево - судинно! системи (ССС).

4. Розроблено прилад для оц!нки фотоплетизмограф!ч-них та м!кроциркуляторних даних в системах експрес - д1аг-ностики.

5. Розроблено прилад для воображения !нформац!'1 на на-п1впров!дникових знакосинтезуючих !ндикаторах.

Впровадження результат!в робота. Результати теоретичних та практичних досл1диень знайшли застосування в наступних НДР ! ДКР.

1. Госпрозрахункова НДР "Розробка приладу для воображения шформаци на нап1впров1дникових знакосинтезуючих iH-дикаторах (N Держ. реесг. 01890655151).

2. Держбюджетна НДР "Розробка досл!дного зразка ун!вер-сального 1ндикатора для д1агностики та воображения б1оме-дично! ОформацП" ( N Держ. ревет.0193U007159).

3. Держбюджетна НДР "Розробка б!омедичного малогабаритного комплексу не1нвазивно! око - процесорно! д!агностики" ( N Держ. реесг. 0193Ш07154).

4. Держбюджетва НДР " Розробка автоыатизовано! лабора-торП комплексу б1омедичних вим!р»вальних засоб1в" ( N Дерэк. ревет. 0193Ш07160).

5. Держбюджетна НДР "В1деошмп'ютери око-процесорного типу э нетрадищйними способами кодування ЩюрыацП" (Ы Держ. реест. 0193Ш07161).

0крем1 роаробки дисертац1йно1 роботи впроваджен! на ВО "Електронмаш" м.Хыельницький, асоц!ацП "Укрвузприлад" м.Ки-1В, сп!льному укра'шсько - арабському тдприемств! "Мед1са", м. Имферополь, п1дприемств1 п/с Г-4725, м.М1ас.

Передбачаеться використання результат!в теоретичних та практичних досипджень в навчальному процес! по спещальност! "Оптичне та оптоелектронне приладобудування".

На захист виносяться.

1. Способи, структури та алгоритма роботи лог!ко - ча-сових перетворювач1в св1тлового потоку..

2. Алгоритми роботи 1 структуру медико - техн1чного око - процесора - базисно"! модел! комплексного не1нвазивного д1агкостування.

3. Алгоритм1чн1 та програмн! васоби для анал!зу одно-мгрних б!омедичних сигнал1в, як1 забезпечують реестращю 1 автоматичну обробку Б1.

4. Нова техн1чн1 ршення реал1вацП оптоелектронних да-вач!в для реестрацП Б1.

5. Способи для оц1нки м1кроциркуляторних та фотоплетиз-мограф1чних показнитав та прилади для 1х реал1зац!й.

Апробац1я роботи. Результата дисертац1йно"1 роботи до-пов!дались на Шжнародн1й науково - техн!чн1й конференцП "Обробка сигналов, эображень та розп1знавання образов" (КИ1В, 1994), Науково-техШший конференцП з хажнародною участю "Приборостроение" (Симферополь, 1992,1994), М1жнародн1й шко-Л1-конференцП "Передов1 дисплейн! технологи" (Львхв, 1994), М1ашародн1й науково-техк1чн1й конференцП "1нформац1йИ1 1 техн1чн1 системи" (Льв1в, 1993), М1жнародн1й науково-техн1ч-Н1Й конференцП "Измерительная техника в технологических процессах и конверсии производств" (Хмельницький, 1992), М1лна-

родн1й науково-техн1чн1й конференцП "Оптозлектронные методы и средства обработки информации" (В1нниця, 1988).

Лубл1кацП. Осковн1 результата роботи викладен! в 31 наукових працях, з них 3 авторських св!доцтва СРСР, 4 патен-ти Укра1ни.

Обсяг 1 структура дисертацП. Робота викладена на 114 стор1нках машинописного тексту, 1люструеться малюнками на 28 стор1нках, складаеться з вступу, чотирьох роздШв, висновку, перед1ку використано! л1тератури з 104 назв на 11 стор1нках 1 6 додатк!в на 50 стор1нках.

ОСНОВНИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ

У вступ! обгрунтована актуальн!сть проведено! роботи, сформульован1 мета роботи та основн1 положения, що виносять-ся на захист, визначена практична ц1нн1сть отриманих резуль-тат!в; вжштлен! питания реал1зацП 1 впровадження отриманих результатхв.

В першоыу розд!д1 проведено анал!з оптичних метод!в ре-естрацп б1омедичних сигнал1в та класиф1кац!ю оптичних пе-ретворювач1в св1тлового потоку. Сформульовано основн! вимоги до оптичних перетворювач1в (ОП): 1) спектральний розпод1л фоточутливост! ОП, який в1дпов!дае спектральн!й характерис-тиц1 джерела випром1нэвал7ня; 2) висока фоточутлив1сть, яка визначае р1вень вх1дного сигналу при заданому р1вн1 вих1д-ного; 3) низький р1вень шум1в в заданш смуз1 частот 1 заданому коеф1ц1ент1 п1дсилення, що визначае низький пор1г чут-ливост1 1 високу виявляючу зд1бн1сть; 4) широка смуга пропускания 1 широкий д1апазон на оптичному вход1 1 електрично-му виход1, що обумовлюе велику швидкод!ю 1 можлив1сть аналогового перетворення.

Доказано, як1 проблеми виникають при реестрацИ б1о-медичних сигнал1в. 0сновн1 фактори, що впливають на резуль-тати, зумовлен! ф!з1олог1чними особливостями орган1зму лю-дини або зв'язан! з техшчною реал1защею прилад1в. Тому при чергов1й установи! оптичного давача виникае необх1дн1сть

вводити в алгоритм обчислення поправку, яка в!дпов1дае умо-вам витрюванъ, що зм!нюються.

Для вир!шення Ще1 проблеми використовуються наступи! пхдходи: а) використання додаткових джерел випромшовання з р1зними довжинами хвилъ, а також оптим!зац!я конструкцп оптичного давача; б) анал!з як пост!йно1, так ! низькочас-тотно! складово! в!дбитого в!д б!отканини сигналу.

В другому розд1л! сформульована настановча задача ство-рення медико - техн!чного око-процесора як базисной модел! комплексного не1нвазивного д1агностування, концепцП якого запропонував д.т.н., проф. Колем'яко В.П.

Медико - техн1чний око - процесор, - техн!чна система, яка сприймае !н(ЦюрмацШ, що подаеться в вигляд1 зорового се-редовшда дов1льно1 форми, яка вщЦляе визначен! ознаки б1о-об'екту, обробляе вид!лен1 ознаки ! приймае рхшення автоматично або з участю оператора.

Прост!р ознак Р (зорове середовшце) мае наступн1 складов!: а) геометричну - х.у.г, де г - глибини зорово! сцени; б) яскравну - I ( в координатах х, у); в) спектральну - V (двоьирне перетворення Фурье яскравост! в координатах х, у); г) кольорову -С (мае три складов! - червону -1?, синю -В, зе-лену -в); д) теплову - Т (розпод1л теплового випром!нювання в координатах х, у, г).

Медико - техн!чний око - процесор виконуе наступи! опе-рацП: а) попередня ф!льтрац!я (усунення шумових крапок 1 слабозв'язаних крапок зображень, а також вид!лення початко-вого зображення з шумового); б) вид!лення 1з множили можли-вих образ!в Р(аи) у фрагментах Ф (X) найбШш близьких еталоним зразкам Ге(а4^) на задан!й множин1 ознак. Особли-в1стю медико-техн!чного око-процесора е можлив!сть прийнят-тя ршень на основ! 1нформацП з блока давач!в. До око-процесора входять модул1 попередньо! обробки, модул! - кореля-тори, ыодул! еталсн!в-фрагмент!в, модул1 прийняття р!шень ! узагальнений модуль адаптивного прийняття р!шень.

Проведено анал!з методу розшифровки Б1 на основ! методу п!рам!дально - !бра?х1чного перетворення (П1П), запропоно-

ваного к.т.н. Тимченко Л.I., який полягае в посл!довному ви-користанн! початкових мнодин Б1 по одному разу • функщональ-ного оператору Р 1 оператору транспонування Т, а пот!м (к-1) раз фунюЦоналу Ф та обчислення, використовуючи вираз (3) с1тьового реограф1чного 1ндексу (СР1).

к э к ъ

Ф [ Т ( Р ( и м3 ) ) 3 - и ац. (1)

Ь-2 з-1 Ь-2

де М3 - початков1 множини Б1 (з - 1,2,3...); Р - дов!ль-ний функц!ональний оператор перетворення, конкретне використання якого зал ежить в!д характеру медичних досл!даень; Т - оператор транспонування матриць Б1; ац - елементи кгнцевого розкладу початкових множин Б1.

Ф ( М) - Т [ Б ( Г ( М ) ) 3, (2)

де 3 - оператор зрушення рядку матриц! Б1; I - поточний номер р1вня П1П.

1

СР1 - -, (3)

а ( Е ац / Ю + Ь

де a, b - коефащенти, як1 зумовлюють спос1б формування.

Программа модедювання П1П дозволяе реалазовувати розра-хунок масиву к!нцевих елементов 1 CPI по початковим числовим масивам Б1 з побудуванням clTi пром!жних результат!в, то по-л1пшуе як1сть i п1двшцуе чутлив1сть медично! д!агностики.

Розглянуто можлив!сть реал1задП методу диференц!ально1 д1агностики !ием1чно! хвороби серця на основ! неч!тко! логЬ ки (IXC). За допомогою функц!й належност! ( xs) неч!тких терм!в 3 (Н, нС, С, вС, В) для вс!х фактор1в хь рееструемих давачами, визначавться розв'язок d*:

Ud* ( x, у, z ) - max [ udi (x, y, z )]. (4) i-l.n

Шуканий д1агноз тяжкост! IXC буде в1дпов1дати цьому розв'язку, Адекватн1сть д!агностування визначавться як1стю функщй належносг! та якЮло бази знань. Дании метод моле застосовуватися при д1агностиц1 нервово! системи, а також при Пнеколог1чних захворюваннях.

В третьому розц!л1 досл1джен! схемотехн1чн! особливосг! реал1зацП лог1ко - часових при!аД1в на оптоелектронной баз1. Показано, що багатофункц1ональн1сть квантрона передбачае значке п!двшцення функц!онального завантаження з вимогами збереження i пол1пшення техн!чних параметр1в.

Розроблено способ вим!рювання 1нтенсивност1 св1тла, я кий п1двицуе функц!ональн1 можливост! перетворення за раху-нок в1зуального воображения, зчитування величин 1нтенсив-ност1 св!тла окремих apiaiB зображень 1. збер1гання окремих величин 1нтенсивностей зр!з1в зображень. Пристр1й, що peani-зуе даний cnoci6, для втйрювання св1тлового потоку (рисЛа) м1стить n*n фотоприймач!в (Ш), матрицю елементхв перетворення (П), ш блок1в пш'ят! (БП), шину 30BHimix управляючих сигнал1в (ШУ), елемент АБО-HI, елеменг I, суматори (С), блок дыення (БД), загальний суматор (ОС). Схема п1дсумовуючого пристрою для виьирювання вм!сту блока пам'ят1 (рис.1в) Mic-тить п2 порогових елементХв (ПЕ), елементи HI-I, п2 генера-р!в, елемент АБО i л1чильник (Сч).

На ochobI матричного фотоприймача розроблений спос!б вим!рювання iнгенсивностх св1тлового потоку. Основна перевага фотоматриць, що працюють у режим1 накопичення , - п1дви-щена чутлив1сть « / 10~14 Дж/CiiT /.Структурна схема пристрою матричного типу, що реал1эув спос!б вимхрювання 1нтен-сивност! св!тла зображена на рис. 16. Пристр1й м1стить n * п фотоприймач1в (©I) з паралельним перетворенням св1тлового потоку на тривал1сть часових 1нтервал1в, блок пам'ят1 (БП), шину BOBHiuffilx управляючих сигнал1в(ШУ), два pericTpa стовп-ц!в (РГ1), рядк1в (РГ2), пороговий елемент (ПЕ), л1чильник (СЧ), нагромаджуючий суматор (СМ), блок д!лення (БД).

Дан1 способы легко реал1зуються в З.нтегралыюму вико-hcihhi, бо пристро! не м1стять л1н1й затримок i bcï елементи мсякна реал1зувати, використовуши технолог!» для одержання Б1С. Показано, що використання модульованого випроы!нювання в умовах сильно! фоново! засв!тки в 45 раз1в п!двищуе чутли-в!сть матричних фотоприймач!в.

Проведено ыетролог1чний анал!з IBC з оптичним перетво-ренням Б1. Виявлено високий кореляц!йний зв'язок м!ж значениями середнього динам!чного артер!ального тиску РСер. та к!льк1сио такт1в перетворення NT.n. Коеф!щент кореляцП гХу - -0.7332, середня похибка шг - 0.049. Визначено крите-р!й BiporlflHOCTi tr - 14.708 >3, що п!дверджуе достов!рн1сть експериментадьних даних.

В четвертому розд!л! наведен! результата експериментадьних досл1джень використання фотоприймач1в ФД 256 та фо-топриймальних матриць МФ - 14 для реестрацН Б1. Через оп-тим1зац1ю тривалостей адресних !мпульс1в зменшена неод-нор!дн!сть для одного рядку з 10% до 1%, а для Bcieï матри-Ui в ц1лоыу в 6 - 8 раз!в.

Досл!джен1 схемотехн1чн1 i конструкторсько - техноло-ri4Hi вар!анти реал1зацП оптоелектронних давач!в реестра-цП Б1. Показано перспективн1сть застосування швидкод1ючих 6icniH-npiuafliB на GaAs та InSb.

Розроблен1 медико-техн1чн! вимоги, як1 необх1дн1 для створення апаратно-програмних засоб!в для анал!ву гемодина-MiKH серцево-судинно! системи, як! були затверджен1 Ком1те-том hoboï медично! техники УкраХни.

Наведен! практичн! реал1зацП медичних методик для анал!зу стану ССС. Показано, що оц!нка стану м!кроциркуляцП кон'юктиви ока дозволяе швидко ! точно визначити оптимальну дозу i поеднання використовуваних медикоментозних засоб!в, прогнозувати х1д патолог1чного процесу, визначати ступ!нь насичення кисню б кро.-ii.

Розроблено прилад для оц!нки м!кроциркуляцП кон'юктиви ока. За допомогою даного приладу проводять розд!лення артер1ального (А) та венозного (В) св!тлових поток!в i виз-

начення в!дношення А/В 1 по запропонован!й 10-бальн1й ме-тодиц1 визначають тядк!сть порушень.

А/В - в1дношення р1вне 0.7 + 0.6 - в1дпов1дае нормальному стану м1кроциркуляторного русла 1 оц!нюються в 0*2 бала, А/В - 0.55 + 0.45 - вхдпов1дав 3>5 балам, А/В -0.4 + 0.3- 6 * 8 балам, А/В - метя н1х 0.3 в1дпов1дае 9+10 балам патолог1чного процесу.

Розроблено прилад для оц1нки гемодинам1чних параметра ССС, принцип д!1 якого оснований на реестрацП в1дбитого в1д б1отканини св1тлового потоку. Параметри приладу, що виз-начаються, наведен! в таблиц! 1.

Таблиця 1

Основн! параметри, що визначаються

1. 2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

В1дносна тривал!сть швидкого кровонаповнення В1дносна тривал1сть пов!льного кровонаповнення В1дносна тривал!сть анакроти В1дносна тривал1сть катакроти В!дношення тривал!ст!й анакроти та катакроти В1дношення амплитуди диастол!чно! хвил! до амплитуди систол!чно"1 хеша Середн!й динам1чний артер1альний тиск Систол!чний та диастол1чний артер!альний тиск

N

Розроблено прилад для воображения шформацН, який дозволяв в1дображати алфав!тно-цифрову ! граф!чну 1нформащю, вид1ляти елементи тдвищеною яскрав!спо та блиманням.

Додатки м1стять фотограф!'! макет!в, приклади виведення результат!в обробки б1омедичних сигнал1в на м!кро - ЕОМ та принтер, тексти програм, протокол випробувань приладу, акти впровадження результат!в дисертацП.

ОСНОВНI РЕЗУЛЬТАТИ РОВОТИ ТА ВИСНОВКЙ

1. Показано актуальн1сть розробки та досл1дження мето-д1в не!нвазивно! реестрацП ф1з1олог1чних показник!в. Виз-начен! параметри оптичних перетворювач!в Б1 з урахуванням вимог, що пред'являються до медично! апаратури.

2. Розроблен! та доел1длен1 способи просторово-часового перетворення нер!вном1рного св1тлового потоку. Показан! переваги данях спосо01в: 61льш висока точн1сть в1зуал1зац!"1 св1тлового потоку, що пов'язано з молитв1стю залам'ятовуван-ня 1 в1зуал!зац1Л тенденцП динам!чно1 зм1ни величин« сигналу. Через оптим!зац1ю тривалостей адресних 1мпульс1в эмен-шена неоднор1дн1сть для одного рядку з 10 % до 1 %, а для вс1б1 матриц 1 в ц!лому в 6 - 8 раз1в.

3. Сформульован! основн1 Положения створення медико-техн1чного око-процесора - базисно"! модел! комплексного не-1нвазивного д1агностування. Показано, що створення медико-техн1чних систем (око - процесора), як1 автоматизують процес об робки зобразкень, особливо в реальному масштаб! часу, е актуальною задачею.

4. Розроблен! та досл1джен1 вар1анти реал!зацП опто-електронних давач1в реестрацН Б1, показано перспективн1сть 1х використання, особливо в випадках захворовання серцево -судинно! системи.

5. Опробувано п1дх!д до анал1зу Б1 на приклад! роз-шифровки фотоплетизмограм з використанням п1рам1дально -!ерарх1чного перетворення !нформацП. Показано, що для йо-го реал1зацП не вимагаеться складних ( трудом1стких ) операц1й.

6. Розроблено алгоритм автоматизовано! обробки фотоплетизмограм, який показуе ст1йкий кореляц1йний зв'язок на р1вн1 0.7 + 0.8 визначаемих показиик!в. Зроблено анал!з ме-тод!в 5х попередньо"! обробки, визначен! найб1льш ефективн1 методи ф!льтрацП, як1 дозволяють проводити масочну ф1льтра-ц1ю 1х локальних екстремум!в.

7. Розроблен! способи оц1нки м!кроциркуляц11 кон'юк-тиви ока та судинного русла. Показано 1х практичну реал1-зац!ю для визначення деяких геыодинам1чних показник1в, сту-пеню насичення кров1 киснем, оц1нки ступеню порушень м1кро-циркуляцп.

8. Розроблен! медико-техн1чн1 вимоги, як! необх!дн! для створення апаратно-програыних засоб1в для анал1зу гемодина-

м1ки серцево-судинно! системи, як1 затверджен! Ком1тетом ново! медично! техн!ки Укра'1ни.

Основн! резулътати досл!джень по тем! дисертацп наведен! в таких наукових працях:

1. A.c.1377604 СССР.Способ измерения интенсивности света/Кузьмин И.В..Кожемяко В.П..Тимченко Л.И..Поплавский A.B., Павлов C.B. // Вол. изобр. - 1388. - N 8.

2. A.c. 1432343 СССР. Способ измерения интенсивности света / Кожемяко В.П., Тимченко Л.И., Поплавский A.B., Павлов C.B., Чепориок C.B. // Бол. изобр. - 1988. - N 39.

3. A.c. 1345342 СССР.Оптоэлектронный счетчик импульсов /Кожемяко В.П., Натрошвили О.Г., Тимченко Л.И., Павлов C.B., Чепорнюк C.B. // Вш. изобр. - 1987. - N 38.

4. Патент Укра!ни 5715. Cnociö !ндив!дуального п!дбору оптимальних доз судинно - розширюячих препарат!в та прилад для його зд1йснення /Кожем'яко В.П., Стрижевський В.Л., Тимченко Л.I., Павлов C.B., Колесн!к П.Ф. та !нш. - 1994.

5. Патент Украши 5716.Спос!б не!нвазивного зам!ру тис-ку та зас1б для його зд!йснення/Кожем'яко В.П., Стрижевський В.Л., Тимченко Л.I., Павлов C.B., Колесн!к П.Ф. та iHi.-1994.

6. Патент Укра!ни 6871. Спос!б не!нвазивного визначення ступеню насичення KpoBi киснем/Кожем'яко В.П., Павлов C.B., Коротко О.Ш., Чепорнюк C.B., Колесн!к П.Ф. - 1995.

7. Патент Укра!ни 6872. Спос!б д1агностики судинних по-рушень в уражених хребетно-рухомих сегментах та пристр!й для його зд1йснення / Кожем'яко В.П., Павлов C.B., Коротко О.Ш., Чепорнюк C.B., Марков C.B., Колеапк П.Ф. - 1995.

8. Кожем'яко В.П., Павлов C.B., Чепорнюк C.B., Колесн!к П.Ф., Чеплак Г.В. 0птоелектронн1 методи контролю серцево -судинноК системи - нови тенденц!! алал!зу б!омедичних сиг-нал!в // ВЮник ВП1. - 1994. - N 3. - С. 26 - 28.

9. Ротштейн А.П., Кожемяко В.П., Павлов C.B., Жупанова М.О. Устройство для дифференциальной диагностики ишемической болезни сердца // Приборостроение: Тез. докл. научно - технической конф. с международным участием - Симферополь,1994.-- С.187.

10. Тимченко Л.И., Аль-Кхури Талал, Павлов C.B., Ивасюк И.Д. Математическая модель параллельно - иерархического преобразования биомедицинской информации. - К., 1992. - 24 с. -Деп.в Укр НИИНТИ 07.05.92, N 652.

11. Кожем'яко В.П., Павлов C.B., Ясько М.О. Око - проце-сор - в1део д1сплей нового покол1ння // Передов! дисплейн1 технологи : Прац1 м1жнародно1 школи - конф. - Льв!в, 1994. -С. 111 - 112.

12. Медико - технические требования на безманжетный анализатор гемодинамики сердечно - сосудистой системы //В. П. Кожемяко, С.В.Павлов и др.: Утв.-Президиумом Комитета по новой медицинской технике Украины 29.06.94. - К., - 11 с.

13. Кожемяко В.П., Циделко В.Д., Тимченко Л.И., Павлов C.B., Чепорнюк C.B., Гара А.К. Оптоэлектронный многофункциональный реограф-безманжетный индикатор артериального давления /J Измерительная техника в технологических процессах и конверсии производств: Тез. докл. научно-технической конф. стран СНГ - Хмельницкий, 1992. - С. 87 - 88.

14.Ко*ем'яко В.П., Павлов C.B., Чепорнюк C.B. Оптоедект-ронна схемотехн1ка лог1ко - часових ОформацШю-обчислю-вальних середовшц //В1сник ВП1.- 1994.- N 2.- С. 23 -25.

15. Кожемяко В.П., Павлов C.B. Чепорнюк C.B. Безманжетный измеритель - индикатор артериального давления // Приборостроение : Тез. докл. научно - технической конференции с международным участием - Керчь, 1992. - С. 66.

16. Тимченко Л.И., Павлов C.B., Чепорнюк C.B. Географическая цифровая обработка информации //Приборостроение: Гез. докл. научно-технической конференции с международным участием - Керчь, 1992. - С. 68.

17.Кокемяко В,П., Павлов C.B., Чепорнюк C.B., Гара А.К., Колесник П.Ф.. Методы оценки состояния сердечно - сосудистой системы человека по микроциркуляции коныоктивы глаза // Приборостроение: Тез. докл. научно - технической конф. с международным участием - Симферополь, 1994. - С. 182.

18. Кожемяко В.П..Тимченко Л.И., Павлов C.B., Чеплак Г.В. Анализ параллельных структур памяти и вычислительных систем

с использованием параллельного доступа к памяти.- К., 1993.- 18 с. - Деп.В Укр ГНТБ 13.05.93, N 899.

19. Кожемяко В.П., Тимченко Л.И., Павлов C.B. Устройство для оценки бульбарной микроциркуляции.- К., 1991. - 16 с. Деп. в УкрНИИНТИ 19.11.91, N 1495.

20. Павлов C.B., Тимченко Л.И., Марков С.М. Оптоэлект-ронный датчик для регистрации пульсовой волны на основе ЕИС-ПИН-структур //Приборостроение: Тез. докл. научно - технической конф. с международным участием -Керчь, 1992.- С. 75.

21. Колесник П.Ф., Павлов C.B., Марков С.М. Вертебродиа-гностический комплекс для диагностики остеохондроза // Приборостроение: Тез. докл. научно - технической конф. с международным участием - Керчь, 1992 . - С. 76.

22. Кожем'яко В.П., Чепоршок C.B., Павлов C.B. Метод адаптивного кореляцШо-экстремального пор!вняння двом1рних зображень на основ! узагальненого контурного препарування // Обробка зображень та розп1знавання образ1в: Тез. доп.П Все-укра!нсько! м!жнародно! конф. - Ки"1в, 1994. - С. 222 - 223.

23. Разработка устройства отображения информации на полупроводниковых знакосинтезируюцих индикаторах: Отчет о НИР (закл.)/ВПИ.-NTP0189065151;Инв.N02890054.-Винница,1988.-56с.

24. Разработка биомедицинского малогабаритного комплекса неинвазивной глаз - процессорной диагностики: Отчет о НИР (промежуточный)/ВГТУ.- N ГР 0193Ш07154.-Винница,1994.- 57с.

25. Разработка автоматизированной клинической лаборатории комплекса биомедицинских измерительных средств: Отчет о НИР (закл.) N ГР 0193U007160. - Винница, 1994. - 67 с.

26. Кожем'яко В.П., Павлов C.B..Чепорнюк C.B. Оптоелект-ронний багатофункЩональний прилад для вивчення законом!р-ностей загально!, рег!онарно! та локально! гемодинам1ки (!нф.пов1д.) // В1сник ВП1.~ 1994. - N 3(4). - С.33.

Автор вважае cbo'îm обов'язком висловити подяку науко-вим сп!вроб!тникам кафедри НГ 1 МГ, як! поряд з науковим кер1вником надавали допомогу у вир1иенн1 задач проведених досл!джень, а також к.м.н. Колесн1ку П.Ф. за допомогу по впровадженню реэультат!в роботи в медичн!й практиц!.

Pavlov S.V. Investigate of methods and elaboration universal information measurement systems with optical converta-tion of biomedical information.

Thesis for obtaining Candidate of technical sciences degree on speciality 05.11.16 - Information Measurement Systems, Vinnitsa State Technical University, Vinnitsa, 1995.

Defended are 31 scientific publications, which contain theoretical and experimental researches methods, algorithms and computation structures for creation information measurements system with optical convertation of biomedical information. It is established that elaborated computation means with, use known mathematical model provide carry out express-diagnosys of vessel desease. Elaborated device for analysis gemodynamic parameters of heartily-vessel system and device for reflection Information has been introduced in industry. Павлов С.В. Исследование методов и разработка универсальных информационно-измерительных систем с оптическим преобразованием биомедицинской информации.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.16 - информационно-измерительные системы ( в науке и промышленности), Винницкий государственный технический университет, Винница, 1995.

Защищается 31 научная работа, в которых содержатся теоретические и экспериментальные исследования методов, алгоритмов и вычислительных структур для построения информационно-измерительных систем с оптическим преобразованием биомедицинской информации. Установлено, что разработанные вычислительные средства, с использованием известных математических моделей, обеспечивают проведение экспресс-диагностики заболеваний сосудов. Осуществлено промышленное внедрение разработанных устройства для анализа гемодинамических параметров сердечно-сосудистой системы и устройства для отображения информации.

Юпочов! слова: фотоприймач, джерело випром1нювання, ко-реляц!я, фотоплетизмограма, серцево-судинна система, nipaMi-дально - iepapxi4He перетворення, св1тловий пот1к.