Патенты автора Кугейко Михаил Михайлович (BY)

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в медицинской диагностике и терапии. Способ определения физико-биологических параметров кожи и концентраций производных гемоглобина в крови путем посылки на кожу поляризованного оптического излучения с известным спектром, регистрации сигналов диффузно-отраженного кожей света с поляризацией, ортогональной поляризации посылаемого на кожу излучения. Оптическое излучение фокусируют на поверхность кожи в пятно облучения, регистрируют сигналы диффузно-отраженного кожей света P(ρ, λ) в спектральном диапазоне λ=450-800 нм не менее чем от двух кольцевых областей на поверхности кожи, расположенных на различных расстояниях ρ от пятна облучения. Далее определяют разностные сигналы r(ρ, λ)=ln(P(ρ0, λ)/P(ρ, λ)), где ρ0 - расстояние до ближайшего к пятну облучения кольца регистрации, а также физико-биологические параметры кожи и концентрации производных гемоглобина в крови определяют путем решения обратной задачи с использованием аналитических выражений, аппроксимирующих зависимость r(ρ, λ) от определяемых параметров. Изобретение обеспечивает точное определение параметров без необходимости проведения калибровочных изменений и увеличение количества определяемых параметров. 6 ил.,1 табл.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для выбора индивидуальных дозиметрических параметров при лазерной терапии тканей организма человека. Облучают ткань широкополосным излучением из видимого и ближнего ИК диапазонов спектра. Измеряют спектр диффузного отражения ткани. По спектру диффузного отражения ткани определяют ее структурно-морфологические параметры, в числе которых концентрация кровеносных сосудов fbl и фотосенсибилизатора Cps в ткани, а также относительные содержания оксигемоглобина S и метгемоглобина CMetHb в крови. Устанавливают спектр пространственной освещенности в ткани Ф(z, λ) с использованием модели переноса оптического излучения в ткани и найденных значений ее структурно-морфологических параметров. Длины волн и мощности лазерных источников, а также время лазерного воздействия на ткань, обеспечивающие наибольшее поглощение света фотосенсибилизатором и наилучшую генерацию кислорода на глубине залегания патологического участка ткани или во всей ее толще при минимальном воздействии лазерного излучения на здоровую ткань, определяют на основе распределений эффективностей поглощения света фотосенсибилизатором Kps(z, λ) и эффективности фотодиссоциации оксигемоглобина n(z, λ) по длине волны света λ и глубине ткани z, рассчитываемых на основе выражений: Kps(z, λ)=Cpsεps(λ)Ф(z, λ), n ( z , λ ) = f b l S ( C t H b / μ t H b ) ε H b O 2 ( λ ) Ф ( z , λ ) ( q λ / h c ) , где εps и ε H b O 2 - молярные коэффициенты поглощения фотосенсибилизатора и оксигемоглобина, CtHb=150 г/л - средняя концентрация гемоглобина в крови, µtHb=64500 г/моль - молярная масса гемоглобина, h - постоянная Планка; c - скорость света в среде; q - квантовый выход фотодиссоциации оксигемоглобина. Способ позволяет определить оптимальные для конкретного пациента параметры лазерного воздействия, повысить эффективность фотодинамической терапии и минимизировать побочные неблагоприятные эффекты лечения за счет контроля концентраций фотосенсибилизатора и оксигемоглобина в ткани и эффективности поглощения ими света в слоях ткани с различной глубиной залегания, а также за счет контроля морфологических изменений облучаемой ткани. 15 ил., 2 табл.

Изобретение относится к медицинской диагностике в области гематологии и может быть использовано для одновременного определения всех производных гемоглобина в крови. Сущность способа: фотометрирование цельной крови осуществляют в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн, измеряют спектральные коэффициенты пропускания кюветы с цельной кровью, а количественные значения концентрации основных производных гемоглобина, которые определяют путем минимизации невязки Изобретение может быть использовано для контроля газового состава крови в реанимации, токсикологии, при интенсивной терапии, для определения влияния на гемоглобинный состав физиологических, патологических и экологических факторов, а также в родильных домах, акушерских и педиатрических стационарах для контроля гематологических показателей новорожденных и мониторинга гипербилирубинемии. Изобретение обеспечивает повышение информативности анализа крови. 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики опухолевых заболеваний. Устройство для определения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови в слизистых оболочках включает источник излучения, выполненный из набора излучателей на разных длинах волн или на основе широкополосного излучателя, освещающее оптическое волокно, эластичный зонд, блок регистрации изображения в виде ПЗС-матрицы с установленной перед ней собирающей линзой и блок обработки изображения. Причем источник излучения связан с блоком управления излучателями и блоком распределения каналов посылки излучения, выход которого соединен со входом освещающего оптического волокна, расположенного в эластичном зонде, в наконечнике которого расположены два взаимно ортогональных поляризационных фильтра, один из которых связан с выходом освещающего волокна, а второй - с блоком регистрации изображения, который соединен цифровым кабелем, расположенным в зонде, с блоком обработки изображения, определяющим значения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови во всех точках изображения слизистой оболочки, получаемого на ПЗС-матрице. Изобретение обеспечивает повышение точности диагностики онкологических заболеваний слизистых оболочек. 8 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к области медицинского приборостроения. На кожу и калибровочный образец посылают световое излучение не менее чем в Nλ≥3 узких или широких спектральных участках Λk (k=1,…,N). Регистрируют сигналы от кожи и калибровочного образца при включенном и выключенном источнике излучения. Определяют коэффициенты диффузного отражения R(Λk) с использованием соотношения R ( Λ k ) = R s t d V ( Λ k ) − v ( Λ k ) V s t d ( Λ k ) − v s t d ( Λ k ) , где Rstd - коэффициент диффузного отражения калибровочного образца в спектральных участках Λk; ν(Λk), νstd(Λk) - сигналы от кожи и калибровочного образца в спектральных участках Λk при выключенном источнике излучения, V(Λk), Vstd(Λk) - сигналы, отраженные от кожи и калибровочного образца в спектральных участках Λk при включенном источнике излучения. Глубину проникновения света в кожу определяют с помощью аналитических выражений, связывающих спектральные значения глубины проникновения света с R(Λk) или с проекциями R(Λk) на пространство из собственных векторов ковариационной матрицы R(Λk). Устройство включает широкополосный источник света, приемный оптоволоконный кабель и фотоприемное устройство, монохроматор, два линейных поляризатора, калибровочный образец, фокусирующее устройство. Фотоприемное устройство выполнено на основе ПЗС-матрицы, вход которой через объектив связан с выходом второго линейного поляризатора, принимающим излучение от кожи и калибровочного образца. При этом ось второго поляризатора перпендикулярна оси первого поляризатора. Выход фотоприемного устройства соединен с блоком регистрации и обработки сигналов от кожи и калибровочного образца. Группа изобретений позволяет повысить точность определения глубины проникновения света в кожу за счет исключения использования априорной информации об исследуемом объекте, влияния разброса аппаратурных констант системы регистрации отраженных сигналов, устранения вклада отраженного от поверхности кожи излучения в регистрируемые оптические сигналы. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к медицинской диагностике и может быть использовано для определения концентраций производных гемоглобина в биологических тканях. Для этого облучают ткань с использованием подводящего оптического волокна. Регистрируют спектральные сигналы ее диффузного отражения с использованием принимающих оптических волокон. Измеряют спектральные сигналы диффузного отражения Р(λ, L) не менее чем на двух расстояниях L от области облучения ткани. Определяют разностные значения сигналов r(λ,L)=-ln(P(λ,L)/P(λ,L0)), где L0 - расстояние между подводящим оптическим волокном и ближайшим к нему принимающим, а концентрации окси-, деокси-, карбокси-, мет- и сульфгемоглобина определяют путем решения обратной задачи с использованием аналитических выражений, аппроксимирующих зависимость r(λ, L) от определяемых параметров. Изобретение позволяет повысить точность определения концентраций производных гемоглобина в биологической ткани и расширить функциональные возможности метода за счет увеличения количества определяемых параметров. 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области лабораторного медицинского анализа, аналитического приборостроения. Посылку излучения на кожу в одну или более точек осуществляют на длинах волн, характеристических для поглощения билирубина, гемоглобина и его производных. Измеряют интенсивность рассеянного излучения на одном или нескольких расстояниях от точек посылки излучения. Количественные значения концентрации билирубина определяют из аналитического выражения, связывающего ее с определяемыми из измеряемых интенсивностей рассеянного излучения коэффициентами диффузного рассеяния. Способ позволяет повысить точности определения концентрации билирубина за счет исключения влияния вариаций биофизических параметров кожи и контакта прибора с кожей, устранения калибровочных измерений, а также упрощения процедуры измерений и устранения необходимости калибровочных измерений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл.

Изобретение относится к области медицинского приборостроения и применяется для определения оптических и биофизических параметров биоткани. Сущность способа: посылку излучения на ткань в одну или несколько точек осуществляют на длинах волн λ из диапазона 350-1600 нм, измеряют диффузное отражение P(L, λ) на длинах волн посылаемого излучения для каждой из точек освещения, определяют абсолютный R(L, λ) или нормированный r(L, λ) спектрально-пространственный профиль коэффициента диффузного отражения ткани, а оптические и биофизические параметры (X) определяют на основе аналитических выражений, представляющих собой множественные регрессии между Х и R(L, λ) или между Х и r(L, λ), которые получают путем измерения или расчета методом Монте-Карло R(L, λ), r(L, λ) для множества образцов биоткани или моделирующих ее фантомов с известными оптическими и биофизическими параметрами, накопления ансамбля реализации оптических и биофизических параметров биоткани и соответствующих им спектрально-пространственных профилей R(L, λ), r(L, λ) для возможных диапазонов вариаций оптических и биофизических параметров ткани. Использование способа позволяет расширить функциональные возможности за счет одновременного определения комплекса как оптических, так и биофизических параметров биологической ткани в режиме реального времени, обеспечивает повышение точности измерения данных параметров за счет учета их общей вариативности, а также за счет исключения калибровочных измерений и использования априорной информации. 4 з.п. ф-лы, 6 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области лабораторного медицинского анализа, аналитического приборостроения. Способ заключается в том, что параметры преобразования для системы регистрации изображений с заданными аппаратурными функциями, включающие главные компоненты нормированных спектральных сигналов r(Λk)=V(Λk)/V(Λ0), где Λ0 - опорный спектральный участок, и коэффициенты нелинейных множественных регрессий между концентрациями хромофоров Cq и нормированными сигналами r(Λk) или их проекциями на пространство главных компонент, определяют путем моделирования переноса излучения в ткани с учетом характеристик используемой системы регистрации и возможных диапазонов вариаций структурных и биохимических параметров ткани. При этом ткань освещают линейно поляризованным излучением, регистрируют мультиспектральное изображение V⊥(x, y, Λk) с поляризацией, ортогональной поляризации освещающего излучения, дополнительно регистрируют мультиспектральное поляризованное изображение ν⊥(x, y, Λk) при отсутствии освещения ткани. Для каждой точки х, y получают нормированные спектральные сигналы r(Λk) путем нормировки слоев разностного мультиспектрального изображения V⊥(х, y, Λk)-ν⊥(х, y, Λk) на разностный опорный слой V⊥(х, y, Λ0)-ν⊥(х, y, Λ0), а о концентрации хромофоров Сq(х, y) в каждой точке х, y судят по соответствующим ей нормированным спектральным сигналам с использованием нелинейных множественных регрессий между Cq и r(Λk) или между Сq и проекциями r(Λk) на пространство главных компонент. Изобретение обеспечивает повышение точности получения двумерных распределений концентрации хромофоров биологических тканей. 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области лабораторного медицинского анализа, аналитического приборостроения и может быть использовано для определения концентрации общего гемоглобина в биологических тканях. Посылку излучения на ткань в одну или более точек осуществляют на длинах волн λ, равных 524, 578 и 662 нм или 524, 578 и 773 нм. Измеряют сигналы диффузного отражения P(Ln,λ) при трех или более расстояниях Ln (n=1, 2, 3…) между точками посылки и регистрации излучения. Определяют нормированные сигналы rn(λ)=P(Lт,λ)/P(L1,λ) и их главные компоненты, а концентрацию общего гемоглобина вычисляют на основе уравнения множественной регрессии, связывающего ее с главными компонентами rn(λ). Способ позволяет повысить точность определения концентрации общего гемоглобина в биологических тканях за счет учета присутствия в них молекул оксигемоглобина, деоксигемоглобина, метгемоглобина и карбоксигемоглобина, исключения влияния вариаций параметров тонкого верхнего слоя ткани (например, эпидермиса кожи) и ее рассеивающих свойств, устранения калибровочных измерений, а также снижение стоимости способа. 2 ил, 2 табл.

Изобретение относится к области контроля загрязнений окружающей среды и может использоваться для измерения прозрачности и компонентного состава (концентрации газовых компонент) рассеивающих сред (атмосферы, дымности выбросов автомобилей, труб промышленных предприятий и т.п.)

 


Наверх