Целью выпускной квалификационной бакалаврской работы является разработка неинвазивного оптического метода определения кислородного обеспечения тканей и оценки общего функционального состояния человека с применением математических алгоритмов анализа многомерных данных. Настоящая работа была выполнена при использовании методов оптической спектроскопии. Предложенный метод основан на различиях спектров поглощения у оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина, а также анализе отклика системы с применением математических методов обработки многомерных данных. В ходе работы был создан макет диагностической оптической системы неинвазивного контроля кислородного обеспечения тканей человека, которая основана на многоканальном оптическом анализаторе спектров с рабочими длинами волн в диапазоне 450-650 нм. В результате экспериментальных исследований, было показано, что каждый испытуемый имеет свой индивидуальный, воспроизводимый «образ» кислородного статуса и может быть идентифицирован по этому «образу». Экспериментальные данные были проанализированы методом главных компонент (МГК), что позволило выделить группы испытуемых с различными компенсаторно-приспособительными реакциями. Результаты исследования подтверждают эффективность предложенного метода оценки функционального состояния человека и перспективы его использования в практической медицине.

The aim of the work is to develop a non-invasive optical method for determining of the oxygen supply of tissues and assessing the overall functional state of a person using mathematical algorithms for analyzing multidimensional data. This work was performed using optical spectroscopy methods. The proposed method is based on differences in the absorption spectra of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin, as well as analysis of the response of the system using mathematical methods for processing multidimensional data. In the course of the work, a prototype of the diagnostic optical system for non-invasive monitoring of the oxygen supply of human tissues was created, which is based on a multi-channel optical spectrum analyzer. As a result of experimental studies, it was shown that each subject has his own individual, reproducible "image". The experimental data were analyzed by the method of principal components (PCA), which allowed us to distinguish groups of subjects with various adaptive response. The results of the study confirm the effectiveness of the proposed method for assessing the functional state of a person and the prospects for its use in practical medicine.