Реферат: Метод и система адаптивної лазерної терапії

3) визначення значення напруженості електромагнітного поля на ділянці БТ, яку будуть опромінювати;

4) опромінення лазерним пучком БТ; спостереження та аналіз параметрів дифузно розсіяного оптичного випромінювання та/або напруженості електромагнітного поля в БТ;

5) Прийняття рішення про продовження, закінчення або зміну режиму лазерної терапії. Визначення оптичних характеристик БТ та значень напруженості електромагнітного поля в БТ з одночасним запам’ятовуванням для подальшого плинного порівняння з наступними значеннями сигналів в реальному масштабі часу. Це дає можливість відслідковувати режими ЛТ, визначати небажаний стан та запобігти продовженню опромінювання. Таким чином визначають дотримання вірних режимів відповідно до заданої дози опромінювання.

Для з’ясування механізму функціонування системи ЛТ розглянуто аналітичні моделі чутників електромагнітного випромінювання, комплексна дія яких лежить в основі запропонованого методу.

Для визначення параметрів випромінювання БТ використовується чутник на засадах закону електромагнітної індукції, тобто наведеної електрорушійної сили (ЕРС) в обмотці за рахунок змінного магнітного поля, утвореного електричним струмом. Первинний електромагнітний чутник конструктивно являє собою кільцеве або прямокутне замкнуте осереддя з феромагнітного матеріалу з обмоткою з мідного провідника.

Передатна функція чутника має такий вигляд:

(1)

деk - коефіцієнт трансформації чутника;

L - індуктивність обмотки у Гн;

T1, T2 - сталі часу чутника;

S - площа перетину осердя з феромагнітного матеріалу;

r - радіус осердя;

w - кількість витків провідника в обмотці;

Rн - активна частина опору навантаги;

Cн - ємність навантаги;

R0 - активна частина опору обмотки;

мм - магнітна проникність матеріалу осердя.

Проведено аналіз існуючих моделей поширення оптичного випромінювання в біологічній тканині: проста експоненціальна, міграційна та інтегральна. До основного недоліку таких моделей відносять неможливість аналізу оптичних характеристик багатошарових біологічної тканини. Тому запропонована і розроблена експоненціальна модель, котра моделює поширення оптичного випромінювання в біологічній тканині - багатошаровому середовищі, яке містить чотири складові: роговий шар (шар 1), епідерміс (шар 2), дерму (шар 3) та жирову тканину (шар 4). Світло падає на шар 1 біологічної тканини в точці x0 і після декількох розсіювань на поглинаючих частках частина падаючого світла виходить з тканини, як дифузно відбита в точці x1., інша частина на межі шарів 1 та 2 заломлюється і переходить в шар 2. Аналогічна ситуація спостерігається і надалі при поширені випромінювання в чотирьох шарах. Зауважимо, що жирова тканина моделюється як гомогенне напівнескінчене мутне середовище. Лінія описує "класичний шлях" або "най вірогідніший шлях" світла.

Обчислення Rt від багатошарового мутного середовища ведеться при умові, згідно якої падаюче і розсіяне назад світло затухає експоненціально відповідно до суми коефіцієнтів поглинання і розсіяння відповідно, (1 у конкретному шарі.

Рис.2 Фізична картина процесу дифузного відбиття для складної експоненціальної моделі.

Коефіцієнт дифузного відбиття і-го шару розраховується як:

1

1. (2)

Повний коефіцієнт дифузного відбиття розраховується як:

1. (3)

У відповідності до рис.2 та (3) та з урахуванням, що 1 та 1 коефіцієнти відбиття і-их шарів визначаються як:

1,(4)

1

1,(5)