ЛАБОРАТОРИЯ МЕДИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И ПРИБОРОВ ИАП РАН

 
 

Лаборатории  

return
  

О лаборатории

zaiceva

Заведующий лабораторией

Зайцева Анна Юрьевна

Старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.
В 2006 г. закончила Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого (Политех). Кандидатская диссертация на тему: «Полупроводниковые WGM лазеры среднего ИК диапазона» (2009 г.).
С 2021 года - зав. лаб. Автор более 28 научных публикаций. Область научных интересов:
• аналитические системы для научных исследований и медицинской диагностики на основе электрохимических и оптических сенсоров (мультисенсорные системы);
• обучение и распознавание образов биологических сред организма (машинное обучение);
• применение математических методов для анализа сред (метод главных компонент, метод искуственных нейронных сетей;
• приборы и методы оптической спектроскопии.

 
т.: (812) 363-0730
e-mail: anna@da-24.ru

  Основные направления

  • Разработка и создание неинвазивных обучаемых диагностических систем для медико-биологических исследований, в тч с целью распознавания функционального состояния организма человека с возможностью его описания в цифровом виде и отслеживания динамики;
  • Разработка и создание обучаемых неинвазивных медико-биологических аналитических систем контроля кислородного статуса тканей человека на основе многоканального интегрального анализатора спектров и методов обучения и распознавания цифровых образов;
  • Создание и оптимизация методик экспресс-анализа кислородного статуса тканей организма человека;
  • Разработка информационных технологий обучения и распознавания образов, алгоритмов и методов обработки результатов измерений.

 

  Научные результаты

1. Разработан модуль обучения и распознавания образов медико-аналитической диагностической системы. Система создает «цифровой образ» функционального состояния человека, отслеживает его динамику и отклонение от нормы, что полностью соответствует приоритетам нацпроекта «Цифровое здравоохранение». Особая актуальность проекта обусловлена возможностью отслеживания динамики в процессе восстановления после перенесенных заболеваний (в т.ч. COVID-19).

Аннотация. Функциональное состояние человека определяется процессами обмена веществ, продукты которого в большом кол-ве содержатся в биосредах, например, в конденсате выдыхаемого воздуха. Разработан модуль обучения и распознавания образов неинвазивной диагностической системы. Новизна подхода состоит в том, что не требуется высокоточного определения содержания в биосредах определенных химических компонентов, а предлагается использовать массив электрохимических сенсоров с перекрестной чувствительностью. Каждый сенсор ( Na+, К+, Cl-, NO3- и др.) реагирует на присутствие нескольких компонентов анализируемой среды. Получаемая совокупность многомерных данных требует математической обработки, например методом главных компонент. Подход обеспечивает: - минитюаризацию, - высокое быстродействие, - визуально понятное представление результатов. Модуль был применен для распознавания функционального состояния специалистов опасных профессий. Результаты проведенных исследований показывают, что диагностическая система позволяет осуществлять контроль функционального состояния без применения инвазивных медицинских исследований, требующих дорогостоящего массивного оборудования и больших временных затрат.

Зайцева А.Ю., с.н.с., к.ф.-м.н.
 Кисляков Ю.Я., г.н.с., д.б.н.
 Созинова О.Ю., техник


2. Разработана экспресс-методика неинвазивного оптического контроля кислородного обеспечения тканей человека на основе многоканального анализатора спектров. Инновационность заключается в возможности перевода состояния человека (с помощью интеллектуальной методики) в цифровой вид, удобный для интерпретации и отслеживания динамики. Значимость методики контроля кислородного обеспечения органов и тканей человека особо актуальна в период пандемии COVID-19.

Аннотация. Для успешного решения вопросов поддержания работоспособности человека особо актуальной является доступность быстрой, регулярной и массовой диагностики физического здоровья и функционального состояния. Для решения данной задачи разработан автоматизированный диагностический комплекс исследования кислородного статуса тканей организма человека на основе мультисенсорной оптической диагностической системы. Система состоит из измерительного, микропроцессорного и компьютерного модуля управления и анализа полученных данных. Измерительный модуль представлен сенсорным анализатором- набором миниатюрных оптических сенсоров, работающих в диапазоне длин волн от 450 до 650 нм. Проведены технические и физиологические исследования, которые свидетельствуют об эффективности использованного принципа неинвазивной диагностики кислородного статуса тканей в покое и при умеренных функциональных нагрузках, контролируемых по показателям сенсоров. Полученные результаты экспериментальных исследований коррелируют с медико-биологическими исследованиями, что позволяет сделать вывод об эффективности разработанного метода.

Зайцева А.Ю., с.н.с., к.ф.-м.н.
 Кисляков Ю.Я., г.н.с., д.б.н.
 Мазинг М.С., м.н.с.

ИАП РАН, Рижский пр., 26., Санкт-Петербург, 190103
тел.: (812) 3630719, факс: (812) 3630720, mail: iap@ianin.spb.su