Математичне моделювання та розробка засобів діагностики стану людини на основі аналізу інфрачервоного випромінювання патогенних зон

В результаті комплексних досліджень на перетині двох галузей знань – оптико-електронного приладобудування і медицини створено нові розрахункові методи оцінки інфрачервоного випромінювання біологічного об’єкта в патологічній зоні тіла, що враховує процеси температурної регуляції та надає можливість визначати розподіл температури в м`язових тканинах та глибину розташування областей гіпотермії. Запропоновано вдосконалену модель системи «пацієнт – тепловізор – лікар», яка враховує реальні характеристики складових цієї моделі. При цьому отримано нове рівняння для розрахунків мінімально роздільної різниці температур тепловізора, в основі якого лежить більш достовірна апроксимація модуляційної передавальної функції зорової системи. Розроблено методики проектування медичних тепловізорів, які забезпечують задане температурне і просторове розділення, методи узгодження інфрачервоних об’єктивів і параметрів мікроболометричних матриць для підвищення якості зображення термограм, методичні рекомендації щодо технічних рішень покращення просторового і енергетичного розділення медичних тепловізійних передавальних камер. Запропоновано нову технологію інтерпретації термограм з урахуванням кисневого статусу організму людини. Отримано покращену технологію ранньої експрес-діагностики вен нижніх кінцівок з використанням процедури інфрачервоної термографії, що дозволяє до 30% зменшити витрати часу на обстеження. Створено лабораторний макет апаратно-програмного комплексу на базі багатоспектрального термографа з мікроболометричною матрицею, пристрою неінвазивного контролю парціального тиску кисню в підшкірних тканинах, комп’ютерної системи.
Захищено одну докторську дисертацію та три кандидатські дисертації. Підготовлено до захисту дві кандидатські дисертації. Отримано 5 патентів. Опубліковано три монографії. Опубліковано три монографії та 3 підручники з грифом МОН України 22 статті в журналах, що входять до наукометричних баз даних (з них 8 входять до міжнародної бази даних Scopus, 9 написані в співавторстві зі студентами); опубліковано 18 доповідей на 6 науково-технічних конференціях. Опубліковано навчальний посібник з грифом МОН України, захищено 7 магістерських дисертацій та 6 дипломних проектів спеціаліста.
Результати роботи впроваджено в навчальний процес. Підготовлено новий навчальний лекційний курс «Проектування інфрачервоних сенсорів» по спеціальності 7.05100403, 8.05100403 «Фотоніка та оптоінформатика» та 1 цикл лабораторних робіт по цьому ж курсу. Розроблено нові розділи в навчальних лекційних курсах «Телевізійні та тепловізійні ОЕП», «Космічні і авіаційні оптико-електронні прилади», «Медична інтроскопія», «Тепловізійнї прилади і системи».
Отримано премію Кабінету Міністрів України за розроблення і впровадження інноваційних технологій за 2015 рік.