Study of the process of interaction between low-frequency ultrasound and biological tissue phantoms

This paper presents the results of a series of experimental studies on the impact of low-frequency ultrasound on biological tissue phantoms, acoustic pressure on the motion of particles in an acoustic field generated by annular waveguide. Experiments have demonstrated that when vibrations with a frequency corresponding to its natural frequency of bending vibrations are induced in the annular waveguide, micropowder particles form arranged bulk structures on the substrate. Analysis of results on the behavior of micropowder particles in the ring insonation area revealed that frequency variations of ultrasonic vibrations lead to variations in spatial distribution of acoustic pressure inside the ring. The thermal effect of low-frequency ultrasound from annular waveguide on biological tissue phantoms has been studied. It was established that the annular waveguide enables heating of fluid when it has no direct contact with the media, thereby demonstrating its applicability for non-contact treatment of tumors

Анализ волновых аберраций интраокулярных линз, встроенных в физическую модель глаза

Досліджені та співставленні хвильові аберації семи різних моделей інтраокулярних лінз (ІОЛ), що розміщувалися в момент аберометрії усередині фізичної моделі ока. Аберометрія здійснювалася за допомогою аберрометра рейтресингового типу. Аберації ІОЛ оцінювалися по змінах значень амплітуд конкретних абераційних мод моделі ока з ІОЛ і моделями ока без ІОЛ. Якщо зміна амплітуди виявлялася статистично значущою, то вона привласнювалося амплітуді конкретної абераційної моди ІОЛ. По значеннях амплітуд абераційних мод були встановлені значення RMS хвилевій аберації кожної моделі ІОЛ. Досліджені також зміни значень RMS, пов'язані з поперечною децентрацією або нахилом ІОЛ усередині моделі ока. Встановлені допустимі значення децентрації та нахилу ІОЛ. Результатами досліджень підтверджено ефективність запропонованого методу абераційного тестування моделей ІОЛ, який дозволяє виявляти абераційні властивості моделі в умовах наближених до реальних внутрішньоочних.Wave aberrations of seven models of various intraocular lenses (IOL) which are located inside a physical model of the human eye are studied and compared. Statistically significant amplitudes of aberration modes of various IOLs are determined with the help of a ray tracing aberrometer on the basis of the difference in amplitudes of aberration modes of the human eye model with IOL and the human eye model without IOL. RMS values of IOL wave aberration are found on the basis of amplitudes of these modes. Increment in RMS values, caused by IOL decentring or IOL inclination within the eye, is revealed. Acceptable values of IOL decentring and inclination are found.Исследованы и сопоставлены волновые аберрации семи разных моделей интраокулярных линз (ИОЛ), которые размещались в момент аберрометрии внутри физической модели глаза. Аберометрия осуществлялась при помощи аберрометра рейтресингового типа. Аберрации ИОЛ оценивались по изменениям значений амплитуд конкретных аберрационных мод модели глаза с ИОЛ и модели глаза без ИОЛ. Если изменение амплитуды оказывалось статистически значимым, то оно присваивалось амплитуде конкретной аберрационной моды ИОЛ. По значениям амплитуд аберрационных мод были установлены значения RMS волновой аберрации каждой модели ИОЛ. Исследованы так же изменения значений RMS, связанные с поперечной децентрацией или наклоном ИОЛ внутри модели глаза. Установлены допустимые величины децентрации и наклонов ИОЛ. Результатами исследований подтверждена эффективность предложенного метода аберрационного тестирования моделей ИОЛ, который позволяет выявлять аберрационные свойства модели в условиях приближенных к реальным внутриглазным

Метод и устройство для анализа фокусной области оптической системы глаза

Показано необхідність виявлення та вимірювання параметрів фокусної області оптичної системи ока при імплантації інтраокулярних лінз і корекції аберацій у пресбіопічних очах. Розглянуто відомі методи і пристрої, які дають можливість визначати обсяг псевдоакомодації пресбіопічного або артифакічного ока суб’єктивними чи об’єктивними методами. Проаналізовано їх переваги і недоліки. Показано, що основним недоліком суб’єктивних методів є відсутність можливості відокремлювати з повного обсягу псевдоакомодації ту його складову, яка зумовлена оптикою ока. Недоліком об’єктивного методу, що базується на використанні результатів аберометрії ока, є вкрай складна i громіздка математична процедура відшукання довжини фокусної області. Запропоновано метод і пристрій для об’єктивного вимірювання геометричних параметрів фокусної області, які позбавлені зазначених недоліків. Метод полягає у використанні фотоелектричного аналізу “повітряного” — сформованого оптикою ока — зображення світлової точки на сітківці в зворотному ході променів. Наведено схему пристрою, який дає змогу виконати сканування “повітряного” зображення за короткий проміжок часу.In this paper, we demonstrate that the depth of focus (DOF) of the eye’s optical system during implantation of intraocular lenses and aberration correction of presbyopian eyes should be identified and measured. The known methods and devices are described to determine the pseudo-accommodation volume of presbyopic eyes by subjective and objective methods. Their advantages and disadvantages are analyzed. We show that the main disadvantage of subjective methods is the impossibility to separate a pseudo-accommodation component caused by the eye’s optics from its total volume. The disadvantage of the objective method based on results of eye aberrometry is an extremely complicated and cumbersome mathematical procedure of evaluating the DOF. The method and device are proposed for objective measurement of geometric parameters of the DOF deprived of the above-mentioned deficiencies. This method is based on the image analysis of the luminous point on the retina in the reverse light. A scheme was shown for the device that allows to scan the “air” image in a short period of time.Показана потребность выявления и измерения параметров фокусной области оптической системы глаза при имплантации интраокулярных линз и коррекции аберраций в пресбиопических глазах. Рассмотрены известные методы и устройства, позволяющие определять объем псевдоаккомодации пресбиопического или артифакического глаза субъективными или объективными методами. Проанализированы их преимущества и недостатки. Показано, что основным недостатком субъективных методов является отсутствие возможности выделять из полного объема псевдоаккомодации той его составляющей, которая обусловлена оптикой глаза. Недостатком объективного метода, основанного на использовании результатов аберрометрии глаза, является крайне сложная и громоздкая математическая процедура отыскания длины фокусной области. Предложены метод и устройство для объективного измерения геометрических параметров фокусного области, которые лишены указанных недостатков. Метод основан на использовании фотоэлектрического анализа “воздушного” — сформированного оптикой глаза — изображения светящейся точки на сетчатке в обратном ходе лучей. Приведена схема устройства, которое позволяет осуществить сканирование “воздушного” изображения за короткий промежуток времени

Модель минно-взрывной травмы

Цель. Создание доступной модели минно-взрывной травмы различной степени тяжести у крыс. Материалы и методы. Взрывное повреждение мягких тканей бедра крыс моделировали с помощью строительно-монтажного пистолета (СМП) и специально разработанной стойки, которая обеспечивала фиксацию СМП во время выстрела. Для имитации повреждения от поражающих элементов в стволе СМП размещали стальные осколки. Результаты. Макроскопическая оценка повреждений показала, что они имеют признаки, характерные для поражения мягких тканей ударной волной, струей пламени, поражающими элементами. Показана возможность варьировать степень поражения тканей за счет мощности порохового заряда, отсутствия или наличия поражающих элементов. Выводы. Предложенная модель воспроизводит минно-взрывную травму и может быть использована в любой научно-исследовательской лаборатории, занимающейся вопросами экспериментальной медицины

Статистическое исследование аметропии и астигматизма глаза человека

Проведено аналіз розподілу величин аметропії та астигматизму очей великої кількості пацієнтів офтальмологічного кабінета. Виявлено характер розподілу цих первинних аберацій ока людини. Показано, в яких діапазонах вони зустрічаються найчастіше.The statistical analysis of the 930 patient’s eyes refractometry results is done. The bar charts of the ametropy and astigmatism value distributions according to eyes number are obtained. Working ranges of the economy-type ophthalmology aberrometer are specified.Проведен статистический анализ результатов рефрактометрии 930 глаз пациентов. Приведены гистограммы распределения количества глаз по величине аметропии и астигматизма. Определены рабочие диапазоны измерений аметропии и астигматизма аберрометрами эконом-класса

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

The paper proposes methods for treatment of oncological diseases while applying ultrasound as an independent method and modifier of radiation therapy.Experimental and clinical investigations show effectiveness of ultrasound as an independent remedy against malignant tumors and its usage in combination with other anti-tumor agents. However combination effect of ultrasound and radiation on malignant neoplasms and mechanisms of radiation-sensitizing action of low-frequency ultrasonic radiation is still understudied. Influence of ultrasound input direction in malignant tumor zone has not been investigated yet and there are no rational designs of waveguides for controllable vibration impact on skin neoplasms.Рассмотрены методы лечения онкологических заболеваний с применением ультразвука в качестве самостоятельного метода и модификатора лучевой терапии.Экспериментальные и клинические исследования продемонстрировали эффективность применения ультразвука в качестве самостоятельного средства воздействия на злокачественные опухоли, а также использование его в комбинации с другими противоопухолевыми агентами. Однако недостаточно изучено сочетанное воздействие ультразвука и радиационного излучения на злокачественные новообразования и механизмы радиосенсибилизирующего действия низкочастотного ультразвукового излучения. Не изучено влияние направления введения ультразвука в зону злокачественных образований и нет рациональных конструкций волноводов для управляемого воздействия колебаний на кожные опухоли.