Диссертация (1024691), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Саров, Forschungszentrum Jülich GmbH, ГерманияAston University, г. Бирмингем, Великобритания и др.) на разработку, создание ипоставку СКВИД-систем для выполнения биофизических исследований, иотдельныхкомплектующихкним(стеклопластиковыхкриостатов,измерительных зондов, блоков СКВИД-электроники и т.д.)В 2001-2008 годах во Franz-Volhard-Klinik (Берлин), НЦССХ им. БакулеваРАМН, ГНИИИ военной медицины МО, ЦКБ РАН и 1-й Градской больницедепартамента здравоохранения г. Москвы успешно выполнены клиническиеиспытания разработанных диагностических комплексов «МАГ-СКАН», собранабаза данных на сотни пациентов (в Берлине – более трех тысяч пациентов и более10 тысяч МКГ-исследований), и определен ряд диагностически значимыхмагнитокардиографическихпараметров.Обследованияпроводилисьдляследующих групп пациентов: практически здоровые добровольцы - с цельюопределения понятия «нормы» для МКГ; пациенты с неизмененной ималоизмененной ЭКГ; пациенты с ишемической болезнью сердца; пациенты сартериальной гипертонией; пациенты с постинфарктным кардиосклерозом;пациенты с различными типами аритмий; пациенты с хронической обструктивнойболезнью легких.
Исследования проводились проспективно с целью определенияМКГ-параметров, специфичных для конкретных типов заболеваний, и оценкивоспроизводимости получаемых результатов. Для всех диагностических МКГкомплексов семейства «МАГ-СКАН» разработана необходимая техническая иконструкторская документация, а также руководства пользователя.Методология и методы исследования.
Поставленные в диссертации задачирешались как экспериментальными, так и теоретическими методами.25В экспериментальных исследованиях использовалась совокупность методов итехнологий, применяемых: - при создании композитных материалов (стеклопластиков); в сверхпроводниковой микроэлектронике; - в проектировании и создании криогенныхустройств и установок; - в экспериментальной физике, связанные с определениемсобственныххарактеристиксоздаваемыхпрототиповСКВИД-систембиомедицинского назначения и их отдельных компонентов.
К экспериментальнымметодам также относились исследования характеристик магнитометрических СКВИДсистем в целях определения концепции и оптимизации их конфигураций,обеспечивающих решение конкретных клинических задач, и методы аттестациисозданных прототипов СКВИД-систем в качестве изделий медицинской техники.Теоретические методы исследований включали расчеты и математическое оценки,основанные на использовании известных физических законов теории электричества имагнетизма, а также методы математического и статистического анализа данныхкардиомагнитных измерений (в т.ч.
показателей чувствительности и специфичностимагнитометрических параметров) с целью определения диагностически значимыхМКГ-параметров для разработки новых методов кардиодиагностики.Достоверность научных выводов и положений диссертации подтверждаетсятеоретическим обоснованием и экспериментальным подтверждением выдвинутыхположений, физической обоснованностью использованных методов расчетов иизмерений, сравнением полученных результатов с результатами научных работдругих авторов. Экспериментальные результаты получены с использованиемверифицированных технических средств.
Доказательства работоспособностисозданных СКВИД-систем и методов их клинического использования былиполучены в ходе сравнительных исследований с привлечением независимыхмедицинских учреждений в нашей стране и за рубежом.Апробация результатов диссертации. Основные положения и результатыдиссертации докладывались более чем на 30 международных, всероссийских, ивсесоюзных научных конференциях, таких как: международная конференция поприкладной сверхпроводимости (Applied Superconductivity Conference, ASC) в261990, 1992, 1994, 1996, 1998, 2000, 2008 и 2014 годах; европейская конференцияпоприкладнойсверхпроводимости(EuropeanConferenceonAppliedSuperconductivity, EuCAS) в 1993, 1995, 1997, 1999, 2001 и 2003 годах;международная конференция по биомагнетизму («BIOMAG») в 1996, 2002 и 2012годах;международнаяконференцияпосверхпроводниковойэлектронике(International Superconducting Electronics Conference, ISEC) в 1995, 1997 и 2011годах;ТрехстороннийРоссийско-Украинско-ГерманскийСеминарповысокотемпературной сверхпроводимости в 1993, 1994 годам; 18th EuropeanRespiratory Society Annual Congress (Германия, 2008), 87th Deutsche PhysiologischeGesellschaftAnnualMeeting(Германия,2008), InternationalCongressonElectrocardiology (Россия, 2008, Польша, 2009, Швеция, 2010), и многих других.Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались назаседаниях ученых советов ИЗМИРАН и ИРЭ им.
В.А. Котельникова РАН, нанаучных семинарах других исследовательских организаций, на научныхсеминарах Института Твердотельных Исследований Исследовательского Центраг. Юлих (Германия).В2008годусемействодиагностическихкомплексовдляанализамагнитокардиосигналов «МАГ-СКАН» демонстрировались на ярмарке-выставке«АТОММЕД-2008», где было отмечено Дипломом Победителя.Публикации. По результатам исследований соискателем опубликовано более40 научных статей и докладов (приведены в списке литературы диссертации),получено 3 патента Российской федерации на изобретение, подготовлено изащищено в установленном порядке 12 отчетов по НИР.Личный вклад.
Автором были определены тема диссертации, цели и задачиисследований, способы решения поставленных задач. Основная содержательнаячасть диссертации базируется на исследованиях и работах, выполненных авторомлично, и состоит: в постановке задач; разработке базовой концепции построениямагнитометрическихсистемнаосновеСКВИДовдлябиомедицинскихприменений; в выполнении теоретических расчетов и оценок характеристик27основныхэлементовСКВИД-систем;проведенииэкспериментальныхисследований характеристик магнитометрических СКВИД-систем и их отдельныхкомпонентов; проведении клинических исследований групп добровольцев сиспользованием разработанных МКГ-систем; в обсуждении и интерпретацииполученных экспериментальных результатов МКГ-обследований. В работах,выполненных в соавторстве, личный вклад автора состоял в участии в постановкезадач, в разработке основных методов и средств проведения исследований, впроведении экспериментальных исследований, в обсуждении и интерпретацииполученных результатов.Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из титульного листа,введения, шести глав, заключения, и списка цитированной литературы. Объемтекста диссертационной работы, включая список литературы, изложен на 295страницах, и включает 96 рисунков и 13 таблиц.Благодарности. Исследования, нашедшие отражение в представленнойдиссертации, проводились в тесном сотрудничестве как с российскими (В.Ю.Слободчиков, В.В.
Ханин, В.А. Крымов, А.В. Окунев, Э.А. Моисеенко, А.В.Толчеев, В.С. Рыбкин, В.П. Кошелец, М.И. Фалей, О.В. Снигирев, С.П.Наурзаков), так и украинскими специалистами (М.А. Примин, И,В. Недайвода,В.Е. Васильев, А.В. Гапелюк). Всем им автор выражает глубокую благодарность ипризнательность за многолетнее плодотворное сотрудничество.Особую признательность и благодарность автор хотел бы выразить академикуРАН Юрию Васильевичу Гуляеву, который на протяжении многих лет оказывалавтору в его исследованиях неоценимую всестороннюю поддержку, без которойэта диссертация, вполне возможно, и не была бы написана.28ГЛАВА 1АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ1.1 Биомагнетизм и его возможные применения в медицинеБиомагнетизм представляет собой область науки, включающую измерения ианализ собственных магнитных полей живых организмов [1,2,18].
Эти поля могутиметь физиологическое происхождение или быть обусловленными наличиеммагнитных включений или маркеров. Они имеют очень малые амплитуды ипоэтомутребуютиспользованиясверхвысокочувствительноймагнитометрической аппаратуры.Реальное развитие биомагнитные методы исследования получили послепоявления сверхпроводниковых квантовых интерференционных датчиков –СКВИДов [19, 20].
Перспективы их практического использования зависят преждевсегооттехникиподавлениядоминирующихэлектромагнитныхпомехокружающего пространства, и возможностей обработки и интерпретацииизмеряемых сигналов в реальном времени. К настоящему времени из многихбиомагнитных методов только функциональные исследования мозга человека(магнитоэнцефалография) и измерения магнитной восприимчивости печенидоведены до клинического использования [3,4], в то время как функциональнаядиагностика сердца человека – магнитокардиография – находится лишь наначальном этапе признания в медицине.
Также очень перспективными имногообещающим представляется результаты последних исследований поиспользованию магнитометрических систем на основе СКВИДов в магнитнорезонансной томографии, проводимой в слабых магнитных полях, и системахконтроля транспорта лекарств на магнитных наночастицах.Электрические и магнитные поля, создаваемые живой материей, обычно имеютфизиологическое происхождение. Согласно уравнениям Максвелла, переменныеэлектрические и магнитные поля связаны между собой, т.е. если существуют29переменные биоэлектрические поля, то существуют и биомагнитные поля, инаоборот.
Электрические и магнитные поля физиологических источниковвзаимно перпендикулярны в пространстве, и в некоторых случаях могутизмерятьсянезависимодляполучениядополнительнойинформации.Биоэлектромагнетизм включает в ряд своих задач измерение и анализ такихполей.Исторически измерения и анализ биоэлекрических полей, т.е. разностейэлектрических потенциалов на теле человека, впервые были использованы вкачестве инструментов медицинской диагностики более ста лет назад. Такиеинструменты широко используются в клинической практике уже несколькодесятилетий, особенно в области функциональной диагностики сердца и мозгачеловека, и известны, соответственно, как электрокардиография (ЭКГ) иэлектроэнцефалография (ЭЭГ) [21-24].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
