Диссертация (Биотехническая система контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса), страница 13

При необходимости врачу совершить возвратнопоступательные движения. Также применение системы к пациентам сглубинами залегания венозного сосуда более чем 5-7 мм, при этом диаметрсосуда должен быть не менее 1мм.Дляснижениявлияниявозвратно-поступательныхдвиженийнаидентификацию прокола стенки вены необходимо учитывать пороговыезначенияидентификациидляамплитудныхзначенийэлектрическогоимпеданса.Входеанализаидентифицированныйраспределенияартефактбылвероятностиотнесенвсобытийразрядложнокорректноидентифицированных событий, поскольку артефакт может быть учтен какалгоритмически, так и методически способом.Верификация модели показала приемлемые результаты с точки зренияиспользования логистической регрессионной модели в качестве решающегоправила.

По полученным результатам была рассчитана чувствительностьметода, точность и специфичность.Чувствительность метода – способность правильно определять события«прокол», чувствительность метода составила 88%. Специфичность метода –способность правильно определять наличие «артефактов». По полученнымрезультатам работы логистической модели специфичность метода составила100%. Также была посчитана точность метода, которая составила 97%.Результаты работы опубликованы в [91,92].1014.6.Рекомендуемые требования к аппаратному обеспечению БТСконтроля качества венепункцииВ Таблице 21 представлены рекомендуемые технические требования дляизмерительного преобразователя, с помощью которого возможно проводитьконтроль качества венепункции в области предплечья.Таблица 21.Рекомендуемые требования к аппаратному обеспечениюТребования к измерительному преобразователю:Частота зондирующего тока100кГцДинамический диапазон50 Ом - 8 кОмПриведенный ко входу шум, не более1 ОмЧастота дискретизации200 ГцТребования к электродной системе:Площадь контакта ПЭ, не менее20х30 ммМедицинская нержавеющая стальМатериал12Х18Н10Требования к измерительному преобразователю были получены исходяиз исследований проведенных на численных моделях и при проведенииэкспериментальных исследований на стенде и здоровых добровольцах.Частота зондирующего тока 100 кГц, была выбрана исходя изхарактеристик проводимости биологической ткани.

На частоте 100 кГц разницамежду проводимостью мягких тканей и кровью наибольшая [53,55]. Приувеличение частоты разница уменьшается, при уменьшении возможновозбуждение нейромышечных тканей.Динамический диапазон и частота дискретизации измерительногопреобразователябылиполученыизэкспериментальныхисследований,проведенных на стенде и здоровых добровольцах.Величина приведенного к входу шума была получена из исследованияповедения экспериментального сигнала и работы алгоритма.102В экспериментальный сигнал был добавлен случайный шум амплитудойдо 1 Ом. Полученный сигнал был проанализирован с учетом особенностейалгоритма и показан на Рисунке 4.11.Рисунок 4.11. Производная экспериментального сигнала с добавлениемслучайного шумаИз анализа сигнала было получено, что рекомендовано использоватьизмерительный преобразователь с приведенным к входу шумом не более 1 Ом.Приувеличениеамплитудышума,идентификацияпроколакрайнезатрудняется.Рекомендуемые параметры электродной системы, представленные вТаблице 21, были получены в теоретических исследованиях, проведенных начисленныхмоделях.Отпараметровэлектроднойсистемызависитчувствительность предложенной методики контроля качества венепункции.4.7.1.ВходеВыводы к главе 4проведенияконтурногоанализабыливыявленыбиомеханические процессы взаимодействия игольчатого электрода и венозногососуда при первом проколе его стенки.2.Сделан вывод об эффективности использования логистическойрегрессионной модели в качестве решающего правила отличия первого прокола103стенки венозного сосуда от артефактов связанных с неравномерной скоростьдвижения иглы-электрода в мягких тканях пациента.

При этом точностьопределения прокола составляет более 90%.3.Сформулированыосновныетехническиетребованиякизмерительному преобразователю для разработки БТС контроля пункции иинъекциипериферическихвенозныхсосудовнаосновеизмеренийэлектрического импеданса.ОБЩИЕ ВЫВОДЫ1.Разработана биотехническая система контроля венепункции наоснове измерений электрического импеданса.2.Обоснованорасположениеиразмерыэлектродныхсистем,обеспечивающие максимальное относительное изменение электрическогоимпеданса при проколе стенки вены иглой-электродом.3.Определеныосновныепроцессы,влияющиенаизменениеэлектрического импеданса при введении иглы-электрода.4.Наосновемедико-биологическихисследованийустановленыпараметры эффективности разработанных средств и методов, которыепозволяют идентифицировать прокол стенки венозного сосуда с вероятностьюне менее 90%.104СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.ПрудковМ.И.Основыминимальноинвазивнойхирургии.Екатеринбург, 2007.

3-7 с.2.Ошибки и осложнения при катетеризации верхней полой вены и ихпрофилактика/ В.М Гайденко [и др.] М.: Анестезиология и реаниматология.1990. С.70-71.3.Пункция и катетеризация вен. Традиционные и новые технологии./В.П. Сухоруков [и др.] М.: Вестник интенсивной терапии. 2001.С. 83-874.Осипова И.А. Катетеризация периферических вен. М.: Медико-генетический научный центр.

Институт клинической генетики РАМН. 2000.С. 35-39.5.Филатов Н.Н. Инструкция о соблюдении противоэпидемическогорежима при взятии венозной крови путем венепункции в учрежденияхздравоохранения г. Москвы. М.: Москва, 2002.С. 3.6.ЕгороваМ.О.Венепункцияипробоподготовкакрови.М.:Практическая медицина. Москва, 2014. С 3-9.7.Парентеральное введение лекарственных веществ. Внутривеннаякапельная инфузия. Взятие венозной крови. Постинъекционные осложнения./В.Б.

Петрова [и др.]. Учебно-методическое пособие. Санкт-Петербург. 2013.С 11-31.8.Мухина С. А., Тарновская И. И. Практическое руководство кпредмету «Основы сестринского дела» М.: Родник. 2002. 352с.9.Ослопов В. Н., Богоявленская О. В. Общий уход за больными втерапевтической клинике. М.: Учеб. пособие. Москва, 2006. 400 с.10.Фейгенбаум Х. Эхокардиография. М .: Москва, 1999. С.11.11.Goldman D.E., Jueter T.F. Tabular data of the velocity and absorptionof high-frequency sound in mammalian tissues. 1956.

Р.28-3512.Hertz C.H. Ultrasonic engineering in heart diagnosis. 1967. Р. 27.10513.БыковМ.В.Ультразвуковыеисследованиявобеспеченииинфузионной терапии. М.: Москва. 2011. С. 5-10.14.Возможности ультразвукового метода в определении положенияцентрального венозного катетера./ А.С. Болбас [и др.] М.: Белорусский НИИэкологической и профессиональной патологии. г. Могилев. 1998. С. 18-20.15.Закиров И.И., Овезов А.М. Центральный венозный доступ впедиатрии: возможности ультразвукового контроля. Материалы 11 сессииМНОАР. Москва. 2010. С. 16.16.Пушкарева А.Е.

Методы математического моделирования в оптикебиоткани. СПб.: Санкт-Петербург, 2008. С. 8- 15.17.Тучин В.В. Лазеры и волновая оптика в биомедицинскихисследованиях. С.: Саратов 1998. 384 с.18.Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. – 856 с.19.Development of blood vessel searching system for HMS / Н. Kandani.Japan. 2008. Р.11-12.20.Development of automatic 3D blood vessel search and automatic bloodsampling system by using hybrid stereo-autofocus method/ E. Nakamachi. Japan.2012. 11 р.21.Transcutaneous vein imaging and venipuncture system for blood test/ H.Saito.

Tokyo national College of technology. Tokyo, 2012. Р. 7.22.МорманД.,ХеллерЛ.Физиологиясердечно-сосудистойсистемы. СПб.: Изд-во «Питер», 2000. 256 c.23.Золотко Ю.Л. Атлас топографической анатомии человека. М .:Медицина, 1967. 79 с.24.Морган Д.Э., Михаил М.С. Клиническая анестезиология. СПб.,1998. Книга 1. 149 c.25.Белик Д.В. Импедансные электрохирургические аппараты: дисс. …док. тех.

наук. Новосибирск, 2003. 176 с.26.1978. 335 с.Губанов Н.И., Утебергенов А.А. Медицинская биофизика. – М.,10627.Ибрагимов Р.Щ. О соотношении емкостных и резистивных свойствбиологических тканей и жидкостей. Бюлл. СО АМН СССР. 1990. 84-88 с.28.Лапаева Л.А. Применение метода дисперсии высокочастотнойпроводимости для изучения физико-химических свойств белка.

Биохимия. М.:1965. С. 358-36729.Тарусов Б.Н. Биофизика. М.: Москва. 1968. 156 с.30.Николаев Д.В. Биоимпедансный анализ состава тела человека. М.:2009. 392 с.31.Самойлов В.О. Медицинская биофизика.СПб.: СпецЛит, 2007.32.Торнуев Ю.В. Электрический импеданс биологических тканей.

М.:506 с.Изд-во ВЗПИ, 1990. 155 с.33.Березовский В.А., Колотилин Н.Н. Биофизические характеристикитканей человека. К.: Справочник. Киев. 1990. 224 с.34.Бергальсон Л.Д. Биологические мембраны (факты и гипотезы). М.:1975. С. 38-42.35.Коновалова Л.М., Ярошенко А.А. Временная нестабильностьхарактеристик электропроводности кожи человека. Биофизика. 1981.

380 с.36.ТарусовБ.Н.Электропроводностькакметодопределенияжизнедеятельности ткани. М.: Архив биол. наук. 1938. 178-181 с.37.Филановская Т.П. Исследование электрических характеристикживотных и растительных тканей в области низких радиочастот: автореф. дис.… канд.биол.наук – Л., 1972. С.18.38.Шминге Г.А., Электрические измерения в физиологии и медицине.М.: Медицина 1956. 206 с.39.Балуев Э.Г., Исследование в области импедансных измеренийпараметров организма. Методология биомедицинских измерений. .:М 1983. С.51-60.40.Бакеева Л.Е., Зоров Д.Б.