Определение уровня глюкозы в жидкости волновым методом

В научно-исследовательском центре «Суперкомпьютерное моделирование в электродинамике»Пензенского государственного университета лаборантом-исследователем Деревянчук Е.Д.- победителем программы УМНИК-2015 проведены исследования по возможности создания прибора для определения концентрации глюкозы в жидкости.

Разработка связана с одним из распространенных заболеваний-сахарным диабетом, которое характеризуется высоким содержанием глюкозы в крови. Человеку, страдающему сахарным диабетом, необходимо введение инсулина ежедневно. Доза вводимого инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. Определение концентрации глюкозы в крови осуществляют как правило инвазивно, при этом необходимо прокалывать палец и использовать  расходные материалы и специальные маркеры.

Прокалывание необходимо проводить несколько раз в день, что болезненно и неудобно. По этой причине в настоящее время разрабатываются различные не инвазивные методы определения концентрации глюкозы в крови. Цель данного исследования состоит в разработке прибора для определения уровня глюкозы в жидкости с помощью волнового метода.

Задача сводится к решению обратной задачи электродинамики; предложен метод решения поставленной задачи на основе общих методов краевых задач, а также теории приближенных методов решения нелинейных систем управления.

Для исследования зависимости электрофизических параметров глюкозы от ее концентрации была проведена серия экспериментов. Измерения проводились на панорамном измерителе КСВН и ослабления Р2-61.

В научно-исследовательской работеизучена обратная задача дифракции электромагнитнойволны на многосекционной диафрагме в прямоугольном волноводе. Рассмотрено решение прямой задачи, а также решение обратной задачи в случае изотропной односекционной диафрагмы для вещественной или комплексной диэлектрической проницаемости. Получены численные результаты обратной задачи. Проведена серия экспериментов, подтверждающая зависимость коэффициента ослабления от уровня глюкозы в жидкости, что доказывает возможность создания прибора для не инвазивного определения уровня глюкозы в крови.