Данная работа посвящена созданию датчика, относящегося к области медицинской диагностики и техники для измерения скорости кровотока или исследовании кровеносной системы неинвазивным способом. Целью работы является разработка датчика для проведения ежедневного мониторинга скорости кровотока спекл-корреляционным методом. В данной работе проведен литературный обзор методов измерения параметров микроциркуляции. Рассмотрены физические и математические принципы спекл-корреляционного анализа. Для измерения скорости кровотока была разработана принципиальная схема корреляционного датчика для дистанционного измерения, основными элементами конструкции которого являются источник лазерного излучения, линза и многомодовое оптическое волокно, собирающее рассеянную от движущихся эритроцитов информацию с дальнейшей оцифровкой на АЦП и передачей на компьютер для дальнейшей обработки. В следствие того, что записанные сигналы имеют квазислучайный характер для их обработки использовалась автокорреляционная функция, из которой по уровню 1/e определялось время корреляции и по формуле Дж.Брирса вычислялась скорость кровотока. Скорость капиллярного кровотока напрямую зависит от состояния микроциркуляторного русла, зная этот факт, врачи смогут на раннем этапе диагностировать и контролировать состояние капиллярной и кровеносной системы человека в целом.

This work is devoted to the creation of a sensor related to the field of medical diagnostics and technology for measuring blood flow velocity or the study of the circulatory system in a non-invasive way. The aim of the work is to develop a sensor for daily monitoring of blood flow velocity using the speckle-correlation method. In this paper, a literature review of the most famous and promising methods for measuring microcirculation parameters is carried out. The physical and mathematical principles of speckle correlation analysis, the measurement setup of which has the simplest technical equipment, are considered. To measure blood flow velocity, a schematic diagram of a correlation sensor for remote measurement was developed, the main structural elements of which are a laser radiation source, a lens and a multimode optical fiber that collects information scattered from moving red blood cells with further digitization on an ADC and transfer to a computer for further processing. Due to the fact that the recorded signals are quasi-random in nature, an autocorrelation function was used to process them, from which the correlation time was determined from the 1 / e level and the blood flow velocity was calculated using the J. Briers formula. The speed of capillary blood flow directly depends on the state of the microvasculature, knowing this fact, doctors will be able to diagnose and monitor the condition of the capillary and circulatory system of a person as a whole at an early stage.

• РЕФЕРАТ
• Введение
• Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1 Объект исследования
  • 1.2 Методы исследования микроциркуляторного русла
  • 1.2.1 Анализ контраста лазерных спеклов
  • 1.2.2 Метод лазерной доплеровской флоуметрии
  • 1.2.3 Оптическая когерентная томография
  • 1.2.4 Видеокапилляроскопия
  • 1.2.5 Спекл-корреляционный метод
    • Выводы к главе 1
• ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА И РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СХЕМЫ
  • 2.1 Физические основы спекл-корреляционного анализа
  • 2.2 Математические принципы
  • 2.3. Разработка экспериментальной схемы
  • 2.3.1. Принципиальная схема измерения скорости кровотока
  • 2.3.2 Модифицированный стенд для измерения скорости кровотока
  • 2.4 Обработка данных
    • Вывод к главе 2
  • ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3.1 Измерения в нормальных условиях и при пережатии
  • 3.2 Ежедневный мониторинг
• Вывод к главе 3
• Заключение
• Список Литературы