Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» совместно с коллегами из ИЭМ разработали прототип высокоточного прибора для измерения быстрых колебаний температуры кожи человека, основанный на оригинальном схемотехническом решении с использованием миниатюрного полупроводникового диодного датчика.
Микроциркуляторное русло является частью сосудистой системы, в которой такие заболевания, как атеросклероз, диабет, рак, нарушения функций почек и заболевания сердечно-сосудистой системы, проявляются на начальных стадиях. Поэтому в современной клинической практике актуальными проблемами являются оценка состояния микроциркуляции крови (движения крови в капиллярах и прилегающих микрососудах), а также оценка микроциркуляторных нарушений.
Ученые всего мира работают над созданием и совершенствованием неинвазивных и надежных методов мониторинга кровотока в различных частях тела при разных условиях, а также систем, способных регистрировать все сосудистые элементы кровотока, – артериальные, капиллярные и венозные компоненты. Физиологическая активность вызывает изменения температуры поверхности тела в широком амплитудно-частотном диапазоне, связанном с пульсациями сердцебиения, которые имеют очень малую амплитуду и максимальную частоту колебаний температуры. Одно из актуальных научных направлений связано с разработкой методов и средств изучения колебаний кровотока на основе результатов термометрии поверхности кожи.
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» совместно с коллегами из Института экспериментальной медицины поставили перед собой задачу разработать техническое решение, направленное на достижение максимального разрешения и высоких эксплуатационных свойств медицинского термометра.
Прототип, предложенный учеными ЛЭТИ, основан на технологии достижения требуемой тепловой постоянной времени за счет использования полупроводникового диодного датчика в открытой рамочной конструкции. Необходимость высокого разрешения в относительно широком диапазоне рабочих температур определила одну из базовых особенностей технического решения – возможность автоматической настройки параметров, таких как коэффициент усиления и положение рабочей точки. Конструкция миниатюрного термостата разработана на элементах Пельтье для калибровки и расчета абсолютных значений температуры.
«Для проведения лабораторных испытаний предложенного решения была разработана экспериментальная установка, включающая оригинальное беспроводное устройство для регистрации колебаний температуры и регистратор физиологических сигналов компании Biopac для синхронной записи электрокардиограммы и пульсовых сигналов. Полученные результаты показали, что выбранный подход позволяет исследовать микроциркуляцию крови», – рассказывает руководитель направления «Перспективные беспроводные технологии» СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Олег Александрович Маркелов.
Результат проделанной работы – испытанный и запатентованный биомедицинский термометр. В планах ученых – разработка научно обоснованных рекомендаций для их практического применения в качестве уникального метода диагностики состояния человека и оценки функциональных возможностей человеческого организма. Полученные результаты послужат основой для разработки новых методов функциональной диагностики и профессионального отбора.
Источник информации и фото: СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
