Исследования физических полей биообъектов с использованием инновационных радиофизических методов

Цель исследования - разработка алгоритма и его оптимизация для восстановления 3D локального изменения температуры биологического объекта путем сведения N-канального приема к одноканальному; оптимизация геометрии приема теплового акустического излучения при восстановлении глубинной температуры объекта; оптимизация характеристик диагностического программно-аппаратного комплекса ИК-термографии для применения в клинических условиях; проведение экспериментальных исследований естественных магнитных полей биообъектов с использованием магнитометрических СКВИД-систем; разработка методики оценки состояния человека по видеоизображению его лица и глаз, а также пульса, выделяемого на этом же изображении; разработка алгоритма биоадаптивного управления параметрами пневмокомпрессионного воздействия; совершенствование программной платформы S5 для потенциального использования сторонними пользователями. Методом T-матрицы рассеяния выведена простая система уравнений для токов в приемных контактных антеннах с учетом их взаимодействия, наведенных падающим тепловым излучением из биологического объекта. Эта система уравнений позволила свести в предположении экспериментального измерения матрицы корреляций наведенных токов задачу восстановления 3D локального изменения температуры объекта с помощью реального N-канального приема к нескольким виртуальным одноканальным приемам. Выполнена оптимизация геометрии приема теплового акустического излучения при восстановлении глубинной температуры объекта. Определены необходимые доработки в конструкцию диагностического программно-аппаратного комплекса для оптимизации его характеристик при использовании в кабинете врача. Получены экспериментальные результаты исследований групп добровольцев с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями и условно здоровых добровольцев. Определен ряд магнитометрических параметров сердца, имеющих высокую значимость при формировании диагностических заключений. Проведены лабораторные испытания методики оценки состояния человека по видеоизображению его лица с одновременным контролем испытуемых с помощью ЭЭГ, ЭКГ, дыхания. Полученные результаты дали возможность оценить достоверность контроля этим способом. Вероятность ошибки второго рода (т.е. человек засыпает, а технология дает результат «всё в порядке») имеет величину не более 4×10⁻². Исследована информативность параметров физиологического состояния пациента для задач управления пневмокомпрессионным воздействием и проведения курсов лечебных процедур. Экспериментально полученные результаты доказали эффективность пневмокомпрессионного воздействия для лечения ряда сердечно-сосудистых заболеваний. Часть программной платформы S5 адаптирована для сторонних пользователей. На ее основе разработана и внедрена АСУТП/ИУС/MES система диспетчеризации движения поездов Московского метрополитена.