Отзыв ведущей организации (Биотехническая система контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса)

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России ОТЗЫВ ВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ на диссертацию Кудашова Ивана Александровича «Биотехническая система контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 — Приборы, системы и изделия медицинского назначения А альиость темы В современной медицинской практике имеется постоянный интерес к проведению хирургических операций малоинвазивными методами, поскольку данная технология позволяет снизить травмирование биологических тканей и органов, в минимальной степени влияет на репаративные процессы. Малоинвазивные методы широко используются при трансплантации органов, тканей, клеточных суспензий.

Поэтому развитие методов и средств, направленных на повышение эффективности малоинвазивных технологий является важной научной и технической проблемой. Венепункция является распространенной процедурой и применяется, как для забора крови, так и для инъекций лекарственных веществ и клеточного матрикса. Однако при проведении венепункции возможно возникновение травм, связанных с некорректно проведенной процедурой, что приводит к различным осложнениям. Кроме того, неправильно проведенная процедура приводит к потере дорогостоящего трансплантата. В практике используют различные методы визуализации процесса венепункции. Одним из распространенных методов является ультразвуковой метод, который позволяет определить положение инъекционной иглы в биотканях пациента.

Однако контроль первого прокола вены, в основном, основан на тактильных ощущениях врача, что является субъективным критерием, зависящим от квалификации медицинского персонала. Поэтому объективные инструментальные и алгоритмические средства и методы, направлены на повышение качества венепункции на основе измерения параметров процесса. Обладают научно-технической актуальностью, новизной и практической ценностью. Исходя из вышеотмеченного, научные и технические проблемы, рассматриваемые и решаемые в диссертационной работе Кудашова И.А., связанные с разработкой и исследованиями медико-технических систем контроля качества венепункции на основе измерений электрического импеданса, являются актуальными и перспективными.

Ст а и со е жанне аботы. Диссертационная работа посвящена исследованию метода и разработке технологии контроля качества венепункции на основе измерений электрического импеданса. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. В~о вне свин обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи, раскрыта научная новизна и практическая ценность, приведены научные положения, выносимые на защиту, результаты апробации, а также представлена структура диссертации. теории и техники применяемой при пунктировании кровеносных сосудов. Обоснованы и приведены физические принципы и основные задачи метода контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса.

Представлена блок-схема биотехничес кой системы контроля качества венепункции. Во вто ой главе приведены теоретические и экспериментальные исследования, позволяющие обосновать схему электроимпедансных измерений, расположение и размеры электродных систем. На основе анализа результатов вычислительных и экспериментальных исследований получены оптимальные параметры электродных систем для обеспечения наибольшего относительного изменения электрического импеданса, вызванного проколом стенки венозного сосуда. В т етьей главе представлены результаты исследований на созданном лабораторном стенде — имитаторе предплечья и добровольцах, с использованием разработанной биполярной схемы измерения и параметрах электродной системы. Проведен анализ импедансных сигналов, полученных при венепункции, по результатам которого установлены их амплитудно- временные характеристики и определена чувствительность метода.

Установлены процессы, влияющие на изменение электрического импеданса при венепункции. Для контакта инъекционной иглы с измерительным преобразователем использован, специально разработанный фиксатор, не затрудняющий манипуляции врача. основе анализа амплитудно-временных параметров комплексов изменения электрического импеданса — кандидатов на прокол. Приведенный в главе контурный анализ экспериментальных данных позволил сформировать набор численных характеристик процесса изменения электрического импеданса чувствительных к венозному проколу. По результатам анализа полученных данных разработано решающее правило идентификации первого прокола стенки венозного сосуда на основе рассчитываемого значения логистической функции.

В главе показано, что предложенная логистическая регрессионная модель, показала точность идентификации первого прокола стенки вены не менее 95'.4. Приведены результаты медико-биологических исследований, которые показали эффективность разработанных средств и методов. На чная новизна весле ований и нол ченных ез льтатов В диссертационной работе разработана методика контроля венепункции электроимпедансным методом, которая имеет следующие ключевые особенности, представляющие научную новизну работы: - установлены механизмы изменения электрического импеданса при движении иглы-электрода в бнотканях; определены размеры и расположение электродной системы, позволяющие достичь наибольшего относительного изменения электрического импеданса при проколе венозного сосуда; на основе значений амплитудно-временных параметров электрического импеданса в процессе венепункции и оценки вероятности прокола по результатам расчета логистической регрессионной функции, разработан метод определения прокола кровеносного сосуда иглой-электродом с вероятностью не менее На чно-п актическаа значимость пол ченных ез льтатов Из полученных в диссертации результатов наибольшую научно- практическую значимость имеют: е обоснованные требования к биотехнической системе контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса; ° методика учета особенностей движения иглы-электрода; е метод контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса.

Указанные научно-практические результаты способствуют развитию технологии контроля качества венепункции на основе измерений электрического импеданса. Результаты диссертационной работы Кудашова И.А. используются в учебном процессе факультета биомедицинской техники МГТУ им. Н.Э. Баумана, в практике научных исследований научно-исследовательского института биомедицинской техники и научном образовательном медико- технологическом центре МГТУ им. Н.Э. Баумана, что подтверждено актами внедрения. Рекомен а иипоиспользо аниюпол ченных ез льтатови п е ожении по азвитию иссле ований Полученные в диссертационной работе результаты, возможно, использовать при пунктировании вен и артерий. Возможно применение, как совместно с методами визуализации (ультразвук и рентгенография) при трансплантации остро вковых клеток в воротную вену печени, так и самостоятельно.

Разработанная система контроля качества венепункции может быть рекомендована для использования в учебном процессе при подготовке специалистов в области биологических, медицинских и технических наук. В качестве тренажера для медицинского персонала среднего звена. Результаты диссертационной работы Кудашова И.А. могут быть рекомендованы к использованию в следующих организациях: ГКБ №1 им.

Н.И. Пирогова, научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева, научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского и в образовательном процессе вузов ведущих подготовку бакалавров (1203040062), магистров (1204040368) и специалистов (2004020065) по направлению биотехнические системы и технологии. Замечания по иесе та ии 1. В лабораторном стенде — имитаторе предплечья, автором использовались протезы кровеносных сосудов. В тексте диссертации не сказано, каким образом, и какие свойства протезов влияют на параметры электрического импеданса в процессе пунктирования. 2.

Из материалов диссертации неясно, возможно ли применение разработанной биотехнической системы для контроля пункции других биотканей, например пункции артерий. Отмеченные замечания не снижают общей положительной оценки диссертационной работы. Заключение Диссертация Кудашова И.А. «Биотехническая система контроля венепункции на основе измерений электрического импеданса» выполнена на высоком научно-техническом уровне и является законченной самостоятельной квалификационной научно-исследовательской работой с практическим выходом, содержащей новые решения актуальной задачи контроля качества предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 — Приборы, системы и изделия медицинского назначения.

Отзыв обсужден и одобрен на научной конференции центра лечения критической сердечной недостаточности, кардиологического отделения, отделения рентгенохирургических методов лечения, лаборатории биотехнических систем ФГБУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова» Минздрава России (протокол № 6 от « ~а», сж-'~ 2016 года). Руководитель центра лечения критической сердечной недостаточности, заведующий кардиологическим отделением ФГБУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова» Минздрава России, д.м.н., профессор РАН Шевченко А.О. Подпись д.м.н., профессора РАН Шевченко А.О. «заверяю»: Ученый секретарь ФГБУ «ФНЦТИО им. ак. В.И, Шумакова» Минздрава России к.м.н.

Вели«кий Д.А. Адрес: 123182 г. Москва, ул. Щукинская, 1. Тел.: (495) 544-18-00 Е-гпа11: 1п1о1гапзр11®гатйег.ги пункции венозных сосудов. Выводы диссертанта четко сформулированы и подтверждены экспериментальными и теоретическими исследованиями. Автореферат и опубликованные работы отражают основное содержание диссертации. Диссертационная работа Кудашова Ивана Александровича соответствует требованиям п. 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» (Постановление Правительства РФ от 24 сентября 2013г.

№ 842), .