Васильєва Юлія Олегівна. Світлодіодні освітлювальні системи медичних ендоскопів для оториноларингології

brief description

Васильєва Юлія Олегівна. Світлодіодні освітлювальні системи медичних ендоскопів для оториноларингології : Дис... канд. наук: 05.09.07 2007

Васильєва Ю.О. Світлодіодні освітлювальні системи медичних ендоскопів для оториноларингології. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.07 світлотехніка та джерела світла. Харківська національна академія міського господарства, Харків, 2007.
Дисертація присвячена дослідженню світлотехнічних процесів і характеристик волоконних освітлювальних систем медичних ендоскопів нового класу.
У дисертаційній роботі запропонована освітлювальна система, в якій як джерело світла використано світлодіоди.
Встановлено аналітичний взаємозв'язок комфортності спостереження через волоконні ендоскопи із зоровою працездатністю.
Запропоновано математичну модель операційної порожнини у вигляді апроксимації рани у формі повного конуса, що дало можливість одержати розрахункові формули й криві, які дозволяють визначити значення коефіцієнта використання площі основи порожнини щодо її бічної поверхні.
Описано принцип побудови комп’ютерної моделі в середовищі MathLab для світлотехнічного розрахунку волоконного освітлювача для ендоскопії, відповідно до розробленої методики.
Розроблено методику оцінки якості зображення медичних ендоскопів залежно від джерела світла, застосовуваного в освітлювачі. Аналіз експериментального використання світлодіодів і штатних джерел світла в ендоскопі за наведеною методикою показав переваги світлодіодів перед галогенними лампами розжарювання.

У дисертаційній роботі виконано системний аналіз вітчизняних і закордонних медичних ендоскопів, а також захворювань вуха-горла-носа, що підлягають обстеженню і лікуванню за допомогою волоконних ендоскопів. Створена класифікація типів захворювань обстежуваних ЛОР-органів відповідно до колірних змін, виникаючих при даних захворюваннях, конструктивних рішень освітлювальних систем медичних ендоскопів, а також шляхів підвищення їх якості на основі практики відомих досліджень і проведених автором натурних випробувань. У результаті виконаної роботи:
1. Отримані рішення завдань теорії розрахунку й моделювання світлодіодних освітлювальних пристроїв, які дозволяють істотно скоротити обсяг експериментальних досліджень або повністю їх виключити, що дає змогу значно знизити витрати матеріальних ресурсів, коштів і часу на випробування виробів. Крім цього, окремі теоретичні результати є певним внеском у загальну теорію моделювання світлотехнічних систем.
2. Створено нову конструкцію освітлювача волоконних ендоскопів зі світлодіодами, що дозволяє істотно підвищити ефективність використання ендоскопів при дослідженні й лікуванні органів вуха-горла-носа. Розроблені світлодіодні освітлювачі дозволяють поліпшити якісні показники відомих ендоскопічних пристроїв, підвищити їх світлотехнічні характеристики. Результати експериментальних досліджень різних медичних освітлювальних пристроїв, явищ і процесів, наведені в роботі, становлять практичний інтерес при проектуванні нових і модернізації відомих освітлювальних пристроїв, дозволяють уточнити уявлення про процеси, супровідні процесам освітлення діагностованої або операційної порожнини.
3. Розроблені: математична модель операційної порожнини з урахуванням анатомічних особливостей людини; методика розрахунку мінімізації рівня освітленості на базі комплексного світлотехнічного розрахунку з урахуванням коефіцієнта багаторазових відбиттів і покращення параметрів освітлювальних систем медичних ендоскопів. Знайдено апроксимуючі залежності розрахунку спектра світлодіодів, побудовані за результатами машинного експерименту. Розроблені теоретичні підходи дозволили провести якісний і кількісний аналіз необхідних величин освітленості порожнини, досліджуваної за допомогою ендоскопа.
4. Оцінено світловий потік випромінюючого кристала в оптичній системі світлодіода.
5. Отримано результати експериментальних досліджень впливу світлодіодного освітлення на апарат органа зору. Випробування світодіодних освітлювальних систем медичних ендоскопів проведені за допомогою оцінки якості зображення.
6. Розроблені й апробовані технічні вимоги до якості освітлення при ендоскопічних дослідженнях, з використанням різних джерел світла.
7. Розроблені теоретичні положення і нові технічні рішення апробовані експериментально. Дослідження забезпечені метрологічно й проводилися на базі Харківської національної академії міського господарства. Одержані результати випробувань аналізувалися і зіставлялися з відомими даними інших дослідників.
8. Результати дисертаційної роботи впроваджені в клiнiчному центрi ендоскопічних та проктологічних досліджень «Клиника Проценко», в виробництві АО Виола”, в ООО Украинский НИИ источников света”, а також у навчальний процес на кафедрі світлотехніки та джерел світла Харківської національної академії міського господарства.