Кафедра медицинской физики Заведующий кафедрой

Кафедра медицинской физики Заведующий кафедрой профессор, доктор физико- математических наук, руководитель Учебно-методического центра непрерывной подготовки Скрипаль Анатолий Владимирович

Кафедра медицинской физики Специальность 014000 Медицинская физика Специализация «Информационные технологии и математическое моделирование в медицине» Основные направления учебной и научной специализации: • Цифровая схемотехника и микропроцессорные системы • Медицинская электроника и измерительные преобразователи • Биомедицинские нанотехнологии • Цифровая обработка медицинских изображений • Физико-математическое моделирование в биологии и медицине • Биофизика неионизирующих излучений • Инфракрасная тепловизионная томография • Биомеханика искусственных органов • Видеотехнологии автоматизированного контроля

Кафедра медицинской физики Специальность 010707 Медицинская физика Специализация «Информационные технологии и математическое моделирование в медицине» Использование компьютерных технологий в учебном процессе и научной работе Кафедра располагает современными компьютерами, подключенными к сети INTERNET. Для студентов кафедры читаются учебные курсы: "Вычислительные методы", "Математическое моделирование биологических процессов и систем", "Автоматизированные системы научных исследований", "Основы микропроцессорной техники", "Медицинская электроника и измерительные преобразователи", “Информационные технологии”. При выполнении курсовых и дипломных работ используются методы математического моделирования и компьютерного эксперимента. Научная работа сотрудников и студентов кафедры поддерживается грантами РФФИ и Министерства образования и науки РФ.

Кафедра медицинской физики Имеет широкие научно-практические связи с научно-образовательными центрами РФ. Совместная работа ведется по следующим направлениям: Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца – Разработка и создание методов компьютерной видеодиагностики бинокулярного движения и методов лечения нистагма глаз. Клиника болезней уха, горла и носа Саратовского государственного медицинского университета, кафедра оториноларингологии СГМУ – Лазерная диагностика колебаний барабанной перепонки. Кафедра факультетской педиатрии Саратовского государственного медицинского университета – Методы оценки физиологических параметров сердечно-сосудистой системы. Государственное учреждение "Научно-исследовательский институт нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко" Российской академии медицинских наук – Разработка и создание компьютерного видеоокулографа Кафедра госпитальной хирургии лечебного факультета Саратовского государственного медицинского университета – Неинвазивный контроль реологических свойств крови. Клиника глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета – Синхронизация движений глаз внешними периодическими световыми воздействиями и способы коррекции зрения при нистагме. Кафедра биомедицинских систем Московского государственного института электронной техники– Влияние внешних воздействий на биологические тест-объекты.

Кафедра медицинской физики Ежегодная Всероссийская научная школа-семинар «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине» , которая проводится на базе Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского, включена в перечень аккредитованных мероприятий Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по Программе "УМНИК" (Участник молодежного научно-инновационного конкурса). Разработана Программа содействия укреплению здоровья студентов на базе Санатория – профилактория Саратовского государственного университета, целью которой является укрепление здоровья студентов на основе разработки комплексных программ мониторинга состояния здоровья, условий жизни и обучения, мониторинга образовательной среды с точки зрения ее влияния на состояние здоровья обучающихся, прогнозирования риска неблагоприятных воздействий среды и схем управления рисками, деятельности СГУ по охране и укреплению здоровья обучающихся; оценки адекватности учебных нагрузок возрастным, половым особенностям обучающихся.

Кафедра медицинской физики Достижения научного направления "Медицинская физика", включая подготовку специалистов высшей квалификации, высоко оценены на Российских и международных форумах, выставках, в частности: • Золотая медаль VIII Московского международного салона инноваций и инвестиций, 2008. Устройство для оценки функционального и психоэмоционального состояния человека. • Золотая медаль VII Московского Международного салона "Инноваций и инвестиций", 2007. Компьютерные видеотехнологии для диагностики и лечения нистагма глаз. • Золотая медаль Международной выставки изобретений «IENA-2007» . Нюрнберг, Германия 2007. Победители полуфинала Европы и Америки Кубка мира изобретений в области компьютерных технологий: Компьютерные видеотехнологии для диагностики и лечения нистагма глаз. • Золотая медаль III Саратовского Салона изобретений, инноваций и инвестиций 2007 г. Разработка аппаратных и программных средств для неинвазивной скрининг диагностики тонического состояния Студентка СГУ артериальных сосудов. на VII Московском • Золотая медаль V Московского Международного салона "Инноваций и международном инвестиций", 2005. Способ коррекции зрения при нистагме. салоне инноваций • Золотая медаль IV Московского Международного салона "Инноваций и и инвестиций 2007 инвестиций" (Москва, ВВЦ, 25– 28 февраля 2004 г. ) Установка для лазерной г. , ВВЦ, Москва диагностики колебаний барабанной перепонки.

Кафедра медицинской физики Основные направления научно-исследовательских работ: § Лазерная диагностика колебаний § Методы компьютерной барабанной перепонки. видеодиагностики бинокулярного движения глаз § Диагностика тонического § Синхронизация движений глаз состояния артериальных внешними периодическими сосудов и опасности сосудистых световыми воздействиями и коллапсоидных реакций организма при физических способы коррекции зрения при нагрузках нистагме § Влияние внешних воздействий на § Компьютерная видеосистема для скорость ферментативных реакций. оценки функционального и психоэмоционального состояния человека § Радиоволновая § Моделирование, управление и интерферометрия движений тела синхронизация электрическим полем человека, связанных с дыханием и движения сердца дафнии сердцебиением

Комплекс для биотестирования водной среды Метод биотестирования водной среды, основанный на регистрации изменения сердечной деятельности у дафний, заключается в регистрации изменений светового потока, по изменению автодинного интерференционного сигнала полупроводникового лазерного диода. Метод предназначен для оценки степени загрязнения окружающей среды и оценки токсичности водных сред. С целью увеличения числа информативных параметров, характеризующих поведение дафний в токсичной среде, была разработана методика, основанная на использовании автодинного полупроводникового лазера. Она позволяет контролировать не только движение биологического объекта в целом, но и отдельных его участков, величина смещения которых в ряде случаев не превышает нескольких микрон. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Лазерный измеритель параметров микро- и нано- движений Лазерный измеритель предназначен для бесконтактного контроля скорости и ускорения при испытаниях на удар, параметров нановибраций и наноперемещений, сложных перемещений отдельных участков объектов в широком диапазоне значений частот и амплитуд. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Измерение отклика барабанной перепонки на звуковой сигнал Созданный лазерный автодин на квантово- размерных структурах позволяет проводить измерения микро- и нановибраций биологической ткани in vivo. Его хорошие эргономические характеристики позволяют закреплять всю измерительную систему на голове пациента, обеспечивая тем самым подвижность пациента и устраняя влияние произвольных движений головы на результат измерений. Предложенный метод и созданная аппаратная реализация позволяют определять вибрационные характеристики барабанной перепонки во всем диапазоне звуковых частот и открывают возможность диагностировать отклонения ее упругих свойств от нормы. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Лазерная регистрация тремора глаз Автодинный сигнал тремора глаз Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Компьютерная видеодиагностика нистагма глаз В состав программно-аппаратного комплекса входит видеокамера, регистрирующая угловое смещение глаза в орбите Голову пациента фиксируют в подставке 2. С помощью, например, лампы дневного света 3 равномерно освещают глазное яблоко 1 пациента, причем для устранения бликов на зрачке используют рассеиватель 4. Видеоизображение движущ его ся зрачк регистрируется видеокамерой 5 и вводится в компьютер 6 , где анализируется с помощью специально разработанной программы под названием "eyemotion. exe" Результаты анализа сохраняются на носителе информации 7. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Схема обработки видеоинформации После ввода данных в ЭВМ с источника видеоинформации (видеокамеры, видеомагнитофона) и запуска программы eyemotion. exe , видеоизображение отображается в окне Перед началом анализа необходимо выделить на изображении область, охватывающую достаточную площадь, чтобы во время движения зрачок не выходил за её пределы Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Контроль эффективности лечения Большое значение предлагаемая методика компьютерной видеодиагностики имеет для оценки эффективности лечения больных нистагмом. Приведем результаты регистрации движения зрачка глаза у пациентки Ч. 12 лет до (красная линяя) и через месяц после (зеленая линия) операции по исправлению нистагма, проведенной в клинике глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета. Предложенная методика объективно фиксирует уменьшение амплитуды нистагма. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

Коррекция нистагма глаз внешним световым воздействием переменной амплитуды и частоты Для повышения точности бинокулярной регистрации перемещения зрачков мини - мизировали видимое рас - стояние между ними с помощью оптической сис - темы 4. Цифровая видеокамера 5 регистрировала смещение глаз 1 в глазницах. Изображение движущихся зрач- ков вводилось в компьютер 6 и анализировалось с помощью компьютерной программы. Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики

В рамках Инновационной образовательной программы 2007 -2008 г. г. было произведено оснащение лабораторий кафедры следующим уникальным оборудованием: • Лаборатория по Электронике и микропроцессорной технике на 15 рабочих мест на базе NI ELVIS с платой NI PCI-6251 (778748 -02). • Лаборатория «Цифровая обработка сигналов» на базе сигнального процессора компании Texas Instruments SM 320 C 3. • Лаборатория "Программирование микроконтроллеров" на базе 16 -разрядного микроконтроллера Freescale HCS 12 на 10 рабочих мест. • Лаборатория машинного зрения: PCI-1409–плата сбора видеоизображений с 4 -х аналоговых монохромных камер. • Аппаратный комплекс на базе Инфракрасной тепловизионной системы • Высокоскоростной спектроанализатор лазерных диодов. • Измерительно-вычислительный комплекс для нейромиографических исследований • Измерительно-вычислительный комплекс для кардиографических исследований

Золотая медаль Третьего Московского Золотая медаль 33 -го Международного салона "Инноваций и салона «Изобретений, техники и новой инвестиций" (Москва, ВВЦ) продукции" (Женева) Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Факультет нано- и биомедицинских технологий Кафедра медицинской физики