Работы Получателя за счет собственных средств, затраты которых возмещаются Субсидией:
1.1 Аналитический обзор научно-технической, нормативно-методической литературы.
1.2 Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
1.3 Проведение сравнительной оценки вариантов возможных решений по разработке методов и аппаратуры для исследования управляемого бестеневого полупроводникового источника
света для контрастной визуализации биологических тканей при хирургических операциях.
1.4 Выбор и обоснование направления исследований по разработке методов и аппаратуры для контрастной визуализации биологических тканей при хирургических операциях.
1.5 Проведение адаптации комплекса OL 770 для проведения исследований спектральных характеристик (поглощения и отражения) биологических культур и тканей.
1.6 Проведение предварительного исследования спектральных характеристик биологических культур и тканей.
1.7 Проведение предварительного исследования мощностных характеристик и параметров широтно-импульсной модуляции драйверов питания светодиодов.
1.8 Проведение предварительного анализа структурных и электролюминесцентных свойств гетероструктур сине-зеленого диапазона.
Работы Получателя, выполняемые за счет средств Индустриального партнера:
1.9 Разработка теоретической модели оптической системы УБПИС для габаритного расчета границ полутеневых зон и общих габаритов изделия.
Работы Индустриального партнера, выполняемые за счет собственных средств из внебюджетных источников:
1.10 Разработка лабораторной методики для исследования электрооптических характеристик стандартных характеристик источников света для хирургии.
1.11 Доработка оптического измерительного комплекса для проведения исследований электрооптических стандартных характеристик источников света для хирургии.
Краткое описание основных полученных результатов с указанием работ, в рамках которых они были получены:
Проведенный анализ научно-технической литературы и патентные исследования, подтвердили быстрое развитие рассматриваемой области за рубежом, включая серийный выпуск
хирургических осветителей на базе светодиодных источников. Однако, большинство усилий направлено на повышение качества белого освещения, то есть на замену стандартных
галогенных и люминесцентных ламп светодиодными с известными преимуществами последних: низкое энергопотребление, долговечность, отсутствие УФ и ИК излучения.
Выполнены теоретические исследования и предварительные эксперименты.
На основе анализа литературы в качестве основных направлений исследований выбраны:
1. Разработка высокомощных полихромных полупроводниковых излучателей, интегрирующих широкополосные белые люминофорные светодиоды теплого и нейтрального свечения и
монохромные светодиоды красной, желтой, зеленой и синей полос свечения, включая вопросы электрической коммутации, вторичной оптики для цветосмешения и формирования
пространственного распределения света, теплоотвода;
2. Разработка конструкции хирургического светильника в целом: обоснование оптической схемы, размеров и геометрии отдельных излучателей для обеспечения бестеневого и
однородного освещаемого поля;
3. Разработка принципиальной электрической схемы управления светильником, электронных блоков и системы дистанционного управления, программного обеспечения;
4. Всестороннее исследование оптических свойств здоровых и патологических тканей, экспериментальные исследования по отработке условий освещения для контрастной
визуализации оперируемых объектов.
Теоретические исследования и предварительные эксперименты включали:
1. Моделирование оптической системы управляемого бестеневого полупроводникового источника света для габаритного расчета границ полутеневых зон и общих габаритов изделия;
2. Адаптацию измерительных комплексов для проведения исследований спектральных и фотоколориметрических характеристик биологических культур и тканей;
3. Исследования мощностных характеристик и параметров широтно-импульсной модуляции драйверов питания светодиодов;
4. Анализ структурных и электролюминесцентных свойстви гетероструктур сине-зеленого диапазона;
5. Исследования спектров поглощения и отражения отдельных биологических тканей.
Оценка элементов новизны научных, конструкторских и технологических решений, информация о полученных на отчетном этапе охраноспособных РИД:
Уникальная способность светодиодных излучателей, на принципе RGB-смешения, легко изменять спектрально-цветовой состав испускаемого света (от белого до насыщенного
окрашенного) пока не используется в медицинском освещении, что делает данную работу совеременной и актуальной.
Получение охраноспособных РИД не предусмотрено на данном этапе.
Оценка соответствия полученных результатов техническим требованиям к выполняемому проекту и перспектив продолжения работ по проекту:
Полученные результаты соответствуют требованиям технического задания.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.
2. Теоретические исследования поставленных перед ПНИ задач. (2-я очередь) Экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач. (2-я очередь)
Период выполнения с 01.01.18 по 31.12.18.
Работы Получателя за счет собственных средств, затраты которых возмещаются Субсидией:
2.1 Разработка теоретической модели оптической системы УБПИС для расчета оптических систем для оптимального смешения цветов от различных полупроводниковых источников
света и равномерного распределения излучения на облучаемом объекте с учетом вносимых препятствий на пути излучения.
2.2 Проведение исследований спектральных характеристик различных биологических тканей для выбора оптимальных цветовых параметров с целью оптимизации контраста
визуализации.
2.3 Разработка и исследование гетероструктур для светодиодных кристаллов, оптимизированные по спектрально-цветовым параметрам для работы в УБПИС.
2.4 Разработка конструкции светодиодных излучающих кристаллов для применения в оптической системе УБПИС светильника.
2.5 Разработка функциональной и структурной электрической схем УБПИС.
2.6 Разработка макетов управляемых драйверов питания светодиодных кристаллов.
2.7 Разработка конструкции многокристального светодиодного модуля для использования в УБПИС.
2.8 Разработка микропроцессорного блока управления для УБПИС.
2.9 Разработка и исследование оптической системы УБПИС, обеспечивающей однородное цветосмешение по освещаемому полю.
2.10 Исследование алгоритмов управления работой УБПИС (по данным исследования оптических характеристик биологических тканей).
Работы Получателя, выполняемые за счет средств Индустриального партнера:
2.11 Изготовление экспериментальных образцов светодиодных излучающих кристаллов, предназначенных для применения в оптической системе УБПИС.
2.12 Исследование тепловых и спектрорадиометрических параметров экспериментальных образцов светодиодных кристаллов.
Работы Индустриального партнера, выполняемые за счет собственных средств из внебюджетных источников:
2.13 Отработка технологии заливки люминофора в многокристальном светодиодном модуле для обеспечения цветовых характеристик излучения.
2.14 Изготовление экспериментальных образцов светодиодов и многокристальных светодиодных модулей для использования в УБПИС.
2.15 Изготовление многокристальных светодиодных модулей с оптической системой, обеспечивающей однородное цветосмешение.
Краткое описание основных полученных результатов с указанием работ, в рамках которых они были получены:
Оценка элементов новизны научных, конструкторских и технологических решений, информация о полученных на отчетном этапе охраноспособных РИД:
Оценка соответствия полученных результатов техническим требованиям к выполняемому проекту и перспектив продолжения работ по проекту:
3. Экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач. (3-я очередь) Обобщение и оценка результатов исследований.
Период выполнения с 01.01.19 по 31.12.19.
Работы Получателя за счет собственных средств, затраты которых возмещаются Субсидией:
3.1 Разработка и изготовление экспериментального образца УБПИС.
3.2 Разработка комплекта конструкторской документации на экспериментальный образец УБПИС.
3.3 Отработка технологии монтажа светодиодных излучающих кристаллов в многокристальный светодиодный модуль.
3.4 Проведение исследований для контрастной визуализации биологических тканей при хирургических операциях с использованием многокристальных светодиодных модулей с
оптической системой.
3.5 Разработка новых методических подходов к операционному освещению на основе практического применения разработанного УБПИС.
3.6 Доработка электронных блоков и оптической системы на основе исследования и практического применения экспериментального УБПИС.
3.7 Обобщение результатов ПНИ (обобщение результатов исследований; проверка их соответствия требованиям ТЗ; оценка результативности ПНИ; оценка эффективности
результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем).
3.8 Проведение работ по подготовке предложений и рекомендаций по реализации (коммерциализации) результатов ПНИ, вовлечению их в хозяйственный оборот.
Работы Получателя, выполняемые за счет средств Индустриального партнера:
3.9 Разработка программной реализации управления работой УБПИС.
3.10 Разработка проекта технического задания на проведение ОКР по теме «Разработка динамически управляемых полупроводниковых источников света для хирургии и методов их
использования для контрастной визуализации биологических тканей».
Работы Индустриального партнера, выполняемые за счет собственных средств из внебюджетных источников:
3.11 Изготовление многокристальных светодиодных модулей для УБПИС.
3.12 Исследования УБПИС по разработанной Программе и методике экспериментальных исследований.
Краткое описание основных полученных результатов с указанием работ, в рамках которых они были получены:
Оценка элементов новизны научных, конструкторских и технологических решений, информация о полученных на отчетном этапе охраноспособных РИД:
Оценка соответствия полученных результатов техническим требованиям к выполняемому проекту и перспектив продолжения работ по проекту:
Итоги проекта:
На первом этапе были проведены моделирование оптической системы управляемого бестеневого полупроводникового источника света для габаритного расчета границ полутеневых зон и
общих габаритов изделия; адаптация измерительных комплексов для проведения исследований спектральных и фотоколориметрических характеристик биологических культур и тканей;
и исследования спектров поглощения и отражения отдельных биологических тканей.