Разработка аппаратуры для биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностике дерматологических патологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат наук Кузнецов, Владимир Владимирович

• Кузнецов, Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Кузнецов, Владимир Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................4

ГЛАВА 1. БИОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОИМПЕДАНСОМЕТРИИ В ДИАГНОСТИКЕ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА..............................................................9

1.1.Биоткань как комплексное сопротивление. Понятие импеданса, активная и реактивная составляющие..........................................10

1.2.Биофизика прохождения переменного тока по биоткани. Норма и патология - изменения импеданса от состояния...........................14

1.3.Применение биоимпедансометрии в диагностике. Особенности,

характеристики, достоинства и недостатки..................................18

1.4.0бщая характеристика приборов для биоимпедансометрии.....23

1.4.1. Приборы для измерений на стандартном отведении............25

1.4.2. Приборы, в которых электроды являются частью конструкции.........................................................................29

1.4.3. Многофункциональный биоимпедансный анализатор

АВС-01 "Медасс"...................................................................33

1.5.Выводы...........................................................................36

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЖНОЙ ТКАНИ НА

РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТАХ..................................................................................3 8

2.1.Строение и структура кожной ткани. Влияние на проводимость

отдельных элементов структуры......................................................39

2.2.Электрофизическая макромодель кожной ткани......................50

2.3.Выводы...........................................................................61

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА И УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА И ОЦЕНКИ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОЖНОГО

БИОИМПЕДАНСА..........................................................................62

3.1.Анализ известных способов оценки импеданса с учетом специфики применения и характера биоткани....................................62

3.2.Способ и устройство формирования многочастотного сигнала

и оценки активной и реактивной составляющих импеданса..................66

3.3.Разработка конструкции аппарата, системы визуализации

и компьютерной обработки данных..................................................75

3.4.Вывод ы.........................................................................82

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО - КЛИНИЧЕСКОЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ОЦЕНКЕ НЕЙРОДЕРМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПАТОЛОГИЙ..................................83

4.1. Клиническая картина псориаза..........................................84

4.2. Методика измерений, результаты и заключение.....................87

4.3. Выводы..........................................................................94

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ..............................................95

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ТЕРМИНОВ.................................................100

ЛИТЕРАТУРА.............................................................................103

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты внедрения, патенты.....................................113

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Принципиальные схемы аппарата.........................121

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка аппаратуры для биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностике дерматологических патологий»

Актуальность работы

Электроимпедансная спектроскопия (ЭИС), то есть измерение частотных зависимостей импеданса в широком диапазоне частот, находит все большее применение в медицине и других областях как средство исследования свойств биологических объектов. Так, в трудах последней Международной конференции по электрическому биоимпедансу (Гданьск, Польша) есть специальный раздел EIS (ElectricallmpedanceSpectroscopy), в котором опубликовано 13 докладов, и еще более 10 докладов по EIS представлено в других разделах. В настоящее время доступной аппаратуры для ЭИС на отечественном рынке почти нет. В то же время в диагностике многих заболеваний значительный интерес представляют параметры состава тканей отдельных регионов. Так как удельное сопротивление биологических тканей, определяемое для заданной частоты тока, может существенно изменяться под влиянием физиологических и патофизиологических факторов, это позволяет использовать биоимпедансометрию для оценки состояния органов и систем организма при различных заболеваниях и физиологических состояниях. Таким образом, разработка новых отечественных диагностических комплексов, использующих биоимпедансную многочастотную спектрометрию, является актуальной научной и практической задачей.

Цель диссертационной работы

Повышение эффективности биоимпедансной многочастотной спектрометрической диагностики дерматологических патологий за счет использования новых электрофизических моделей кожной ткани и разработанных для их подтверждения оборудования и методик оценки.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать послойное строение кожи и разработать электрофизическую модель, учитывающую и основывающуюся на макросвойствах тканей, составляющих определенный кожный слой.

2. Выбрать способ определения кожного биоимпеданса и разработать устройство формирования диагностического сигнала и оценки активной и реактивной составляющей.

3. Разработать способ калибровки измерительного оборудования для биоимпедансной поличастотной спектрометрической диагностики и оценки погрешности измерений.

4. Разработать систему визуализации и компьютерной обработки данных.

5. Провести предварительные медико-клинические исследования разработанных методов и средств.

Методы исследования

Теоретические и экспериментальные, основанные на теории измерительных сигналов, прикладной и вычислительной математике, прикладных программах для персонального компьютера, теории погрешностей и принципах построения информационно-измерительной техники.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обусловлена использованием стандартных методов расчета и исследования, апробированных медицинских методов исследования, а также использованием приборов, прошедших поверку в Омском центре стандартизации и метрологии.

Научная новизна работы:

1. Предложено построение электрофизических моделей кожных слоев на основе макросвойств тканей, а для приближения предложенных электрофизических моделей к свойствам реальных кожных структур предложено использовать уточненную модель, учитывающую частотную зависимость относительной диэлектрической проницаемости биоткани.

2. Установлено, что одним из условий повышения эффективности и достоверности биоимпедансной диагностики дерматологических патологий является многочастотность в представлении информации при анализе как

активной, так и реактивной составляющей биоимпеданса, а использование многочастотности требует применения более перспективных методов, использующих вычислительные технологии, в частности, дискретное преобразование Фурье.

3. Выбран способ определения биоимпеданса, основанный на дискретном преобразовании Фурье, разработано, изготовлено и испытано в клинических условиях устройство формирования диагностического сигнала и оценки активной и реактивной составляющей импеданса для данного способа.

4. В результате экспериментальных клинических исследований разработанного комплекса установлено, что:

- показатели модуля импеданса патологически измененных тканей с увеличением частоты изменяются с большей скоростью по сравнению со здоровыми, причем это расхождение составляет от 20% до 35%;

- значительное уменьшение емкостной составляющей биоимпеданса патологически измененной ткани, по сравнению со здоровой во всем частотном диапазоне. В зависимости от условий измерения и характера течения заболевания этот параметр в среднем изменяется в диапазоне от 4 до 8 раз;

- изменения спектрограмм выздоравливающих пациентов начинаются и проявляются наиболее резко в низкочастотной области. Высокочастотная часть спектрограммы, особенно в фазовой области, связана, в соответствии с предложенной моделью, с более глубокими кожными слоями, поэтому и изменения на спектрограмме затрагивают высокочастотную область в последнюю очередь.

Практическая ценность работы

1.Разработаны функциональная и принципиальная схемы диагностического аппарата для биоимпедансной многочастотной спектрометрии со значительно расширенным количеством частот измерения импеданса. Аппарат изготовлен и испытан в клинических условиях.

2. Разработанная система визуализации и компьютерной обработки данных измерений биоимпеданса обеспечивает простой и наглядный способ контроля и обработки информации.

3. Установлено, что спектрограмма больного обыкновенным псориазом сохраняет основные особенности независимо от региона измерений (места размещения электродов на области пораженной ткани), что позволяет диагностировать заболевание на ранних стадиях заболевания, когда оно не имеет внешних проявлений.

Электрофизические модели и диагностическое оборудование, разработанные в диссертационной работе, используются в учебном курсе «Измерения в клинической практике» в разделе «Импедансометрия в диагностике» для магистров направления 200 100.68 «Приборостроение» в ФГБОУ ВПО Омский государственный технический университет.

Диагностический комплекс, созданный на основе результатов данной работы, успешно применен в качестве дополнительного средства диагностики дерматологических патологий в бюджетном учреждении здравоохранения Омской области «Клинический диагностический центр».

Личный вклад автора

Основные научные теоретические и экспериментальные исследования, макетирование выполнены автором самостоятельно либо при его непосредственном участии.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Электрофизические модели кожной ткани, разработанные на основе учета макросвойств тканей, составляющих определенный кожный слой, а не микромоделей, основанных на усредненных свойствах однородных клеточных структур.

2. Уточненная электрофизическая макромодель, учитывающая частотную зависимость относительной диэлектрической проницаемости биоткани.

3. Способ определения биоимпеданса и оценки активной и реактивной составляющей использующего вычислительные технологии, в частности, дискретное преобразование Фурье.

4. Результаты теоретических исследований и их соответствие полученным в экспериментальных исследованиях данным.

Апробация работы

Основные результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

VI Международной научно-технической конференции «Динамика систем механизмов и машин». - Омск, 2007.

Всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленности». - Омск, 2008г.

IV Межрегиональной конференции «Актуальные вопросы хирургии», посвященной памяти академика РАМН Л.В.Полуэктова. - Омск, 2010 г.

III Всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленности». - Омск, 2010 г.

III Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010». - Москва, 2010 г.

Публикации

Результаты выполненных исследований отражены в 10 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, в 2 патентах на изобретения и в 3 патентах на полезные модели.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем 124 страницы, в том числе рисунков - 48, таблиц - 3 , библиография содержит 87 наименований, приложений - 2.

ГЛАВА 1. Биофизические основы и возможности применения биоимпедансометрии в диагностике организма человека

В диагностике многих заболеваний и нейрофизиологических патологий значительный интерес для исследовательских, диагностических и терапевтических целей, наряду с интегральными, представляют параметры состава тканей отдельных регионов.Так как удельное сопротивление биологических тканей, определяемое для заданной частоты тока, может существенно изменяться под влиянием внешних и внутренних физиологических и патофизиологических факторов, это позволяет использовать биоимпедансометрию для оценки состояния органов и систем организма при различных заболеваниях и физиологических состояниях [2,4,5,7,8,12,19].

В настоящее время известен ряд теоретических и практических разработок подобного назначения, позволяющих фиксировать различные показатели электрофизиологической активности и уже применяющихся для диагностики различных заболеваний неврологичексого,

нейродерматологическош, эндокринологического и т.п. характера [22,25,39].

Теоретической основой рабочих принципов этих устройств, а также, применения импедансометрии как диагностического метода, является представление живой ткани в виде клеточной суспензии с меняющимся межклеточным расстоянием, обладающей комплексным сопротивлением, активная и реактивная составляющие которого, в численной или графической интерпретации, несут допустимо достоверную информацию о состоянии указанной ткани [60,69,77]. При этом полагается, что для целевого анализа биоимпеданса диапазон частот в пределах от 1 кГц до 5 МГц, является приемлемо репрезентативным в части его корреляции с реальными показателями электрофизиологической активности живых тканей различного характера.

Интерпретация данных, полученных при исследовании параметров в разных частотных спектрах, позволяет характеризовать показатели электрофизиологической активности как соответствующие нормальным, допустимым или патологическим состояниям исследуемых органов и тканей.

1.1.Биоткань как комплексное сопротивление. Понятие импеданса,

активная и реактивная составляющие

Любая цепь, работающая на переменном токе, характеризуется таким параметром, как импеданс Z [9,10,11].Импеданс включает активную составляющую R и реактивную индуктивно-емкостную составляющую д-, и выражается формулой:

Z=R + ¡X

где у - мнимая единица.

Комплексное представление позволяет отображать переменные токи и напряжения с разными фазами. Переменное напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с переменным током, в то время как переменное напряжение на емкости отстает тока по фазе на 90°, что выражается знаком минус, а переменное напряжение на индуктивности опережает ток по фазе на те же 90o, что выражается знаком плюс в формуле:

X = XL - Хс = cúL- — 1 С (úC

Импеданс характеризуется модулем2 и фазовым углом ср:

Z = л/^2 +Х2 X

<Р = —arctg -

Поскольку вопрос о наличии индуктивной составляющей в импедансе биологических объектов пока не имеет однозначного ответа, далее будем рассматривать только наличие емкостной составляющей.

Активное сопротивление связано с проводящей средой. В случае биологических тканей такой средой являются водные растворы элекгролитов во внеклеточном и внутриклеточном пространстве. Эта составляющая импеданса обуславливает преобразование электрической энергии в тепло при протекании тока.

Емкостная составляющая импеданса создается диэлектрическими перегородками между проводящими областями. В биообъектах такими перегородками являются мембраны клеток и клеточных органелл [60]. В растворе электролита с обеих сторон перегородки ионы под действием электрического поля перемещаются к ее поверхности, пока поле накопленных зарядов не уравновесит приложенное внешнее поле. В результате в емкости накапливаются заряды и электрическая энергия.

В работе [59] приведены частотные характеристики импеданса на примере упрощенной эквивалентной схемы биообъекта на рис. 1.1

г(Ом) Ф (град)

350

ЭОС

200

150

X

б)

Х(Ом)

Рис. 1.1 Упрощенная эквивалентная схема биообъекта (а), и ее частотные характеристики (б, в)

На приведенном рисунке и - омические сопротивления

межклеточной и внутриклеточной жидкостей, а Ст- емкость клеточных мембран. С ростом частоты переменного тока реактивное сопротивление

емкости Ст уменьшается и все большая часть тока проходит внутри клеток. На каждой частоте такая цепь может быть представлена в виде последовательного соединения активного и реактивного сопротивлений, причем уже не только х, но и я оказывается зависимой от частоты. Используя правила расчета импедансов при параллельном и последовательном соединении элементов, получим:

1 + со 2С2т(Яе+Я;У

»

х СО сХ

с 1 + СО 2с*(де + д,)\

На рис. 1.1. приведены графики рассчитанных частотных зависимостей Л,ХС,2 и 9 для конкретных и постоянных значений этих параметров. Из

графиков видно, что влияние емкости, характеризуемое величинами Хс и ч> , стремится к нулю как на низких, так и на высоких частотах. Частота, на которой Хс достигает максимального значения называется

характеристической частотой /с. Заметные изменения параметров импеданса должны иметь место в диапазоне частот примерно от ю2Гц до ю6 Гц. Этот диапазон называется областью дисперсии импеданса.

Для описания импедансных свойств различных материалов используют удельные параметры, не зависящие от размеров и форм объектов. Удельным параметром, характеризующим проводящие свойства вещества, является

удельное сопротивление р . Обратная величина удельного сопротивления называется удельной проводимостью и измеряется в Олг'лг1. Удельным

параметром, характеризующим емкостные свойства вещества, является

диэлектрическая проницаемость В , измеряемая в Фл<->. Здесь 8 = £г£() , где —12 —1

8 о -8,85-10 Ф- м _ фИЗИЧеская постоянная, называемая диэлектрической

проницаемостью вакуума, а Ег - безразмерная относительная диэлектрическая проницаемость, являющаяся параметром данного диэлектрика и показывающая, насколько сильно поляризуются его молекулы в электрическом поле. Чем сильнее поляризуется диэлектрик, тем больший заряд собирается в конденсаторе при заданном напряжении на нем.

Для характеристики одновременно и проводящих и емкостных свойств вещества вводят комплексное удельное сопротивление и удельную проводимость:

Р = Р'-/Р" о = а' + /а"

Также используют и комплексную диэлектрическую проницаемость [9,10]:

8 = 8 ' — /8"

Здесь £ характеризует поляризацию в диэлектрике, то есть накопление

р "

электрической энергии, а ь характеризует потери энергии в диэлектрике, помещенном в переменное электрическое поле. Комплексная диэлектрическая проницаемость и комплексная удельная проводимость связаны соотношением

а = /сое

К настоящему времени опубликовано большое количество работ [39,40,46,56,73,80], содержащих результаты измерений удельных параметров импеданса биологических тканей. Полученные разными исследователями для одной и той же ткани величины часто заметно различаются, что может быть

объяснено использованием разных частот, методик измерения и другими факторами.

1.2. Биофизика прохояедения переменного тока по биоткани

Модель биологической ткани как суспензии клеток (рисЛа) использовалась на протяжении 80 лет для приблизительного описаиия зависимости электрического импеданса от частоты. Биологическая ткань состоит из агрегации клеток в проводящей жидкости [59,60] и электрический импеданс ткани зависит от параметров клеточной структуры. Электрический эквивалент суспензии сферических клеток показан на рис. 16, где Яе отражает активное сопротивление межклеточного пространства, Яг внутриклеточного объема, Ст- емкость клеточных мембран.

Рис.1.2 Суспензия сферических клеток (а) и её эквивалентный электрический контур (б)

Рассмотренное первое приближение не отражает многих реальных, достаточно сложных электрофизических свойств биообъектов. Отметим некоторые факторы, существенно влияющие на зависимости параметров комплексного импеданса от частоты [58].

1. Конечное время релаксации, то есть переориентации молекул диэлектриков в переменном электрическом поле.

2. Эффекты Максвелла-Вагнера, имеющие место при наличии нескольких слоев диэлектриков с разными электрофизическими свойствами.

3. Влияние сложной формы клеток, структуры и функционирования их мембран и внутриклеточных органелл.

а)

б)

Для описания экспериментальных зависимостей импеданса биообъектов

от частоты используют ряд моделей, среди которых наиболее популярна

модель Cole, описываемая соотношением [45]:

6 R_

• V

(1-1)

Z = R +

Х 1 + С/сот J

где я - сопротивление, измеряемое на очень высокой частоте;

8Л - увеличение сопротивления по сравнению с Кх при измерении на очень низкой частоте; со = 2л;/- круговая частота,

т2 - характеристическое время, определяющее диапазон частоты, в пределах которого происходят изменения параметров импеданса, - безразмерный показатель, значения которого могут быть в интервале от 0 до 1.

Хс,ом

100

I Rx

5R

ПФЭ

-100

— N,

\ f=0

ал/2

R, Ом

0 100 , Вс.мСм

200 300

б)

400

500

п*

5G

ПФЭ

в)

-1

f=0 / \

^хтс/2

1 ■I

3 4

г)

6 7

G, мСм

Рис. 1.3 Эквивалентные схемы модели Коула (а,в) и их годографы (б,г)

Частотные характеристики импеданса биологической ткани отличаются от характеристик простой модели (рис.1.1). Как показали исследования, проводившиеся еще в 1920-1930 годы, в модель необходимо ввести особый электрический элемент, который создает фазовый сдвиг, не

зависящий от частоты. Годограф цепи, содержащий ПФЭ, является дугой окружности, центр которой смещен относительно горизонтальной оси координат [69]. Такой вид годографа вполне соответствует экспериментальным данным.

В 1940 году К.Коул предложил уравнения, описывающие частотные свойства импеданса биологических тканей [72]. Эти уравнения соответствуют двум эквивалентным схемам. Первая из них показана на рис. 1.3а. Сопротивление объекта на бесконечно большой частоте ях соответствует параллельному соединению де и л, (см. рис. 1.1), а 5Я = Я0 - Я,; где ^ - сопротивление объекта на нулевой частоте (соответствует /?/). Уравнение Коула при этом имеет вид (1-1). Постоянный фазовый сдвиг ПФЭ равен ал/2. Импеданс ПФЭ описывается соотношением:

гпфэ =5Д(/ют2)"а _

Годограф данной схемы при = 5я = 200Ом и а = 0,8 изображен на рис. 1.36. При а = 1 элемент ПФЭ превращается в идеальный конденсатор, а годограф становится половиной окружности, как на рис. 1.1. При а = о элемент ПФЭ вырождается в идеальное сопротивление, а годограф сжимается в точку на оси абсцисс.

На рисЛ.Зв показан другой вариант эквивалентной схемы. Здесь

С0 = \/я0 - проводимость объекта на нулевой частоте, 5(? = Ох -С0. Уравнение

Коула для комплексной проводимости запишется следующим образом:

х, ^ Ж

1 + (/сох у) _

Импеданс ПФЭ в этом случае имеет вид:

2 ПФЭ =^(/®ХкГ

Годограф для тех же значений параметров модели показан нарисЛ.Зг. Похожее по форме уравнение, известное, как уравнение Коула-Коула, существует и для комплексной диэлектрической проницаемости [75]:

бе

е +-

" 1+ОсГ.

Здесь е*т диэлектрическая проницаемость на бесконечно большой частоте, бе - ет -е0^ где е0 .диэлектрическая проницаемость на постоянном токе.

Наличие ПФЭ в эквивалентной схеме биологической ткани обусловлено рядом физических эффектов. Такими свойствами обладает двойной электрический слой, возникающий у поверхностей раздела проводящих сред с различными проводящими свойствами, в частности, у клеточных мембран. Значение параметра а связано с шириной распределения постоянных времени в системе, состоящей из большого числа частотно-зависимых компонентов [79]. Распределение постоянных времени релаксации при этом объясняется разбросом ориентации молекул.

В работе А.Иворры [79] исследовалась связь параметра а с морфологией внеклеточного пространства. С помощью компьютерного моделирования показано, что при иерархической организации ткани, когда отдельные клетки объединяются в кластеры, получаемое значение а приближается к экспериментальным данным.

Регистрируя изменение электрического импеданса тканей, раздельно реактивной и активной составляющих, используя свойства тканей, проявляющих себя как диэлектрик, можно делать выводы о процессах центрального и периферического кровообращения и об изменениях физиологических процессов в организме.

Таким образом, определение параметров проводимости кожного покрова и ее емкостной составляющей является достаточно универсальным методом оценки функционального состояния организма. Обоснованность этого вывода исходит из нижеследующих факторов:

■ кожный покров человека представляет собой уникальную тканевую систему, в которой происходят физиологические

процессы, адекватно отображающие динамику регуляции внутренней среды организма;

■ знание взаимосвязи состояний биологически активных точек и внутренних анатомических образований и структур дает возможность осуществить всесторонний анализ состояния организма;

■ существование вероятностной связи, причем достоверной, между характером изменения электрических параметров кожного покрова с патофизиологическими состояниями в определенных органах, тканях и системах организма дает возможность использовать ЭВМ при анализе результатов электрометрии для диагностики.

1.3.Применение биоимпедансометрии в диагностике. Особенности, характеристики, достоинства и недостатки

Биоимпедансометрия широко вошла в медицинскую практику как неинвазивная методика, позволяющая получать информацию в однократном и мониторном режимах, не привнося в организм изменений или риска развития осложнений, свойственных инвазивным методам. На современном этапе биомедицинский анализ стал значительно более информативным методом. Если в середине прошлого столетия использовались, главным образом, методы оценки общей, вне- и внутриклеточной гидратации всего организма, то в настоящее время к этим возможностям добавились методики оценки и одновременного мониторинга гидратации всех регионов тела. Кроме того, появилась возможность комплексной оценки состояния липидного, белкового и энергетического обмена, состояния клеточных мембран. Отсутствие инерционности и безопасность метода биоимпедансометрии позволяют использовать его в качестве средств

мониторинга самых тяжелых больных, в том числе и в медицине критических состояний.

В задачах интенсивной терапии в наиболее полной мере востребованы все основные возможности биоимпедансного анализа. Оценка эффективности инфузионно-трансфузионной терапии предусматривает мониторирование величин общей, клеточной и внеклеточной гидратации, объема циркулирующей крови, соотношение между объемами клеточной и внеклеточной жидкости. Биоимпедансный анализ может применяться не только для построения интегральных, но и локальных оценок гидратации [45,49]. Он используется при мониторировании отеков мозга [5], легких [2], при перитоните[12] и синдроме длительного сдавливания. Критические состояния в большой степени связаны с изменениями гидратации организма [42]. Для реанимационных больных типичны тяжелые нарушения водно-электролитного баланса. Содержание воды в водных пространствах организма определяет гомеостаз, а, следовательно, и функционирование систем жизнеобеспечения, эффективность проводимой терапии и исход заболевания.

В диагностике желудочно-кишечного тракта применение биоимпедансометриии определяется следующими моментами. Состав тела человека существенно меняется под влиянием питания, физической активности, при патологии внутренних органов. В реаниматологии и трансфузиологии биоимпедансометрия используется для контроля динамики клеточной и внеклеточной жидкости в раннем посттравматическом периоде при перитоните, кишечной непроходимости, панкреатите, циррозе печени, хронической почечной недостаточности, а также у послеоперационных больных [43]. В частности, применение полисегментарного биоимпедансного анализа у пациентов с острыми отравлениями психотропными препаратами [79] позволяет выявить ранние и скрытые нарушения клеточной и внеклеточной гидратации. Раздельный мониторинг клеточной и

внеклеточной гидратации у пациентов с тяжелыми отравлениями позволяет прогнозировать длительность и исход лечения.

Одним из направлений развития биоимпедансной спектрометрии является создание методов диагностики функциональных нарушений тканей полости рта при стоматологических заболеваниях и оценки эффективности их лечения. Среди заболеваний пародонта наиболее распространенным является пародонтит, который обнаруживается более чем у 80% больных в возрасте старше 35 лет [20]. Клинико-анатомические формы воспаления определяются преобладанием в его динамике либо экссудации, либо пролиферации. Форма воспаления влияет на импедансометрические показатели и имеет два отличительных компонента: повышенную гидратацию внеклеточного пространства и отличный от не воспаленных тканей клеточный состав.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузнецов, Владимир Владимирович, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Агуров П. В. Практика программирования USB // СПб.: БХВ-Петер бур г, 2006. 624с.

2. Акопян И.Г., Меркулов И.А., Ярема В.И. Клиническое использование биоимпедансного анализа в оценке гидратации органов грудной клетки в послеоперационном периоде // Хирургия. 2007. №9. С. 15-20.

3. Анализатор спектра СК4-59. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ЕЭ 1.406.055 ТО. 1984.

4. Березовский В.А., Колотилов H.H. Биофизические характеристики тканей человека. Справочник /Киев : наук. Думка, 1990.- 224 с.

5. Билалова Э.Ф. Неинвазивпыйбиоимпедансный метод мониторинга отека головного мозга у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой: Автореф. дис.канд. мед. наук. М., 2008. 27 с.

6. Герман, Ирвинг П. Физика организма человека : монография / И. Герман; пер. с англ. под ред. А. М. Мелькумянца и С. В. Ревенко. -Долгопрудный: Интеллект, 2011. - 992 с.

7. Гукова Ф.К. Торакальный импеданс в диагностике и терапии ортостатической гипотензии: Дис. канд. мед.наук. СПб., 2003.

8. Дедов И.И., Мельниченко Г.А. (ред.). Ожирение: этиология, патогенез, клинические аспекты: (Руководство для врачей). М.: Мед.ииформ. агентство, 2006. 456с.

9. Демирчан К. С., Нейман Л. Р., Коровкин Н. В., Чечурип В. Л. Теоретические основы электротехники. Учебник для вузов. Том 1. — СПб. Питер, 2006. -463 е.: ил.

Ю.Демирчан К. С., Нейман Л. Р., Коровкин Н. В., Чечурин В. Л. Теоретические основы электротехники. Учебник для вузов. Том 2. -СПб. Питер, 2006. -576 е.: ил.

П.Демирчан К. С., Нейман Л. Р., Коровкин Н. В., Чечурин В. Л. Теоретические основы электротехники. Учебник для вузов. Том 3. — СПб. Питер, 2006. -377 е.: ил.

12.Дерябин В.Е., Петухов А.Б. Биоимпедансное изучение состава тела в норме и патологии пищеварительной системы. М., 2004. 128 с. Деп. в ВИНИТИ, №754-В2004.

13. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 564 с.

14. Диагностические комплексы // Дом здоровья. 2012. [Электронный ресурс]. URL: httpУ/www.zovz.ru/diagnostika_kompleksi (дата обращения: 13.04.2012). - Макуха говорил про этот сайт, что он не активен больше

15.3айченко К.В. Съем и обработка биоэлектрических сигналов: учебное пособие. - СПб: СПбГУАП, 2001. - 140 с.

16.3аявка (Великобритания) №1486865. Биомедицинский электрод // Изобретения в СССР и за рубежом, МКИ А61, 1978. - №4. - С. 6.

17.3аявка (Великобритания) №1556364. Электромедицинский электрод // Изобретения в СССР и за рубежом, МКИ А61, 1980. -№11. -С. 49.

18.Иванов Г.Г., Сыркин А.Л., Дворников В.Е. и др. Мультичастотный сегментарный биоимпендаисный анализ в оценке изменений объема водных секторов организма // Анестезиология и реаниматология. 1999. №2. С. 41-47.

19.Капитанов E.H., Шутов Е.В., Дудко М.Ю. и др. Неинвазивный метод контроля нарушений водного баланса у больных на гемодиализе // Материалы 5-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". М., 2003. С. 81-94.

20.Киргизова Е.С. Способы коррекции психоэмоционального состояния и болевой реакции пациентов при ортодонтическом лечении: Автореф. дис. канд. мед.наук. М., 2008. 22 с.

21.Кирпатовский В.И., Мудрая И.С., Мартов А.Г. Способ определения нефункционирующего участка стенки мочеточника. Пат. 1753418 СССР. Приоритет 27 июля 1990 г.

22. Колобов C.B., Акопян И.Г., Меркулов И.А. Биоимпедансный способ получения объективной информации о состоянии легочной ткани у больных пневмонией // Материалы 10-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы" (Москва, Главный клинический гос-питаль МВД России, 26 марта 2008 г.). М., 2008. С. 16-23.

23.Кореневский H.A., Попечителев Е.П., Филист С.А. Проектирование электронной медицинской аппаратуры для диагностики и лечебных воздействий: монография. - Курск, 1999. - 537 с.

24. Кузнецов В.В., Клыпин Д.Н., Новиков A.A., Чернышев А.К. Технологии полисегментарной резонансной электроимпедансометрии для экспресс-диагностики функционального состояния человека. // Сборник трудов Ш Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика- 2010», 21-25 июня 2010г., том 1.- М.2010.-С.273-275.

25.Кузнецов В.В., Новиков A.A. Биоимпедансная поличастотная спектрометрия в диагностике нейродерматологических патологий //Омский научный вестник.-2012.-№3(113).- С.263-267

26. Кузнецов В.В., Новиков A.A. Техническая реализация биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностических исследованиях. //Омский научный вестник.-2013.-№2(116).- С.235-240.

27. Лазарев В.В., Михельсон В.А., Котова C.B. и др. Оценка водных секторов организма методом интегральной биоимпедансной спектрометрии при рентгено-хирургических вмешательствах у детей // Анестезиология и реаниматология. 2001. №1. С. 15-18.

28. Лебедева И.А. Биоимпедансный анализ активной ортостатической пробы у здоровых лиц // Материалы 7-й науч.-практ. конф.

"Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". М., 2005. С. 197-207.

29. Лебедева И.А., Лапин В.В. Диагностика волюмических нарушений в ранней стадии тилт теста посредством регионарной биоимпеданосометрии // Материа-лы 10-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". М., 2008. С. 235-243.

30.Леухин, В.Н. Основы конструирования и технологии производства РЭА: учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 344 с.

31.Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986. - 564 с.

32.МБН // Медтехника. Медицинское оборудование. [Электронный ресурс]. URL: http://www.8a.ru/info/1428.php (дата обращения 12.06.11)).

33.Меркулов И.А. Прикладные аспекты применения биоимпедансного анализа в хирургии: Автореф. дис. д-рамед.наук. М., 2008. 45 с.

34. Михалева Л.М., Шаповалов В.Д., Бархина Т.Г. Хронический пародонтит: Клиническая морфология и иммунология. М.: Триада-фарм, 2004. 126 с.

35.Московец О.Н., Николаев Д.В.. Оценка состояния тканей пародонта методом биоимпедансной спектроскопии. // Сборник трудов седьмой научно-практической конференции "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". 23 марта 2005 г., Москва, с.67 - 69.

36. Мудрая И.С., Кирпатовский В.И. Функциональная оценка верхних мочевыводящих путей методами двухчастотной импедансометрии и многоканальной уретерографии // Урология и нефрология. 1993. №5. С. 4-9.

37. Мудрая И.С., Морозов A.B. Информативность реографии и нагрузочных тестов для функциональной оценки мочеточника: (Экспериментальное исследование) // Урология и нефрология. 1989.

№3. С. 20-27.

38. Нефедов В.И., Хахин В.И., Битюков В.К. и др. Метрология и радиоизмерения: Учебник для вузов / Под ред. В.И.Нефедова. М.: Высшая школа, 2003. 526 с.

39. Николаев Д. В., Бобринская И.Г., Смирнов A.B., Билалова Э.Ф., Пушкин C.B. Биоэлектрическая импедансная спектрометрия в оценке баланса церебральной жидкости: первые результаты: статья, НТЦ "Медасс", МГМСУ, 2010 г.

40. Николаев Д. В., Смирнов A.B., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека. - М., Наука - 2009. - 392 с.

41. Николаев Д.В., Похис К.А., Смирнов A.B. и др. Способ региональнойбиоимпедансометрии. Пат. 2204938 РФ. 2002.

42. Николаев Д.В., Пушкин C.B., Смирнов A.B. и др. Анализ погрешностей, возникающих при нарушении процедуры исследований состава тела биоимпедансным методом // Материалы 8-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". М., 2006. С. 151-155.

43. Николаев Д.В., Руднев С.Г., Свиридов C.B. Применения биоимпедансного анализа у пациентов в критических состояниях // Сб. докл. ХУМеждунар. копф. "Новые информационные технологии в медицине, фармакологии, биологии и экологии", Ялта-Гурзуф, 31 мая-9 июня 2007 г. Ялта, 2007. С. 272-274.

44. Николаева И.П., Кулик Г.С., Хижняк А.Ю. и др. Динамика объемов жидкостных секторов организма у больных, перенесших лапароскопические операции // Вестн. хирургии. 2000. №4. С. 76-80.

45. Новикова М.В., Проурзина H.JI. Возможности использования биоимпедансного анализа для контроля над появлением отеков голеней при терапии антагонистами кальция // Материалы 11-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-

сосудистой системы" (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 25 марта 2009 г.). М., 2009. С. 387-392.

46. Озерова М.С. Метод мультичастотнойполисегментарнойбиоимпедансометрии в анализе изменений баланса водных секторов организма у больных гипертонической болезнью: Автореф. дис. канд. мед.наук. М., 2008. 18 с.

47. Озерова М.С., Никулина Л.Д. Анализ изменений баланса водных секторов организма методом биоимпедансометрии у больных гипертонической болезнью // Материалы 10-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы" (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 26 марта 2008 г.). М., 2008. С. 456-463.

48.Орлов Ю.Н. Контактные электроды для биомедицинских измерений: Учеб.пособие / МВТУ им. Баумана. - М., 1988. -40с.

49.0рнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. - Киев: Высшая школа, 1983, - 455 с.

50. Павлович A.A. Диагностика нарушений водного баланса у больных с различными формами ишемической болезни сердца методом мультичастотной спектроскопии: Автореф. дис. канд. мед.наук. М., 2008. 18 с.

51. Патент РФ на изобретение № RU2376933 С1, Заявка: 2008114689/14, 14.04.2008, Опубликовано: 27.12.2009. Система электроимпедансной онкологической диагностики. // БеликК.Д., Белик Д.В.

52. Патент РФ на изобретение № RU2387372C1, Заявка: 2008139364/14, 02.10.2008, Опубликовано: 27.04.2010. Система диагностики биотканей. // Белик К.Д., Белик Д.В.

53.Патент РФ на полезную модель № RU 97 915 U1, Заявка: 2010117786/14, 06.05.2010, Опубликовано: 27.09.2010 Бюл. № 27. Устройство для функциональной диагностики. // Кузнецов В.В., Клыпин Д.Н., Чернышев А.К.

54. Патент РФ на полезную модель № RU 97 259 U1, Заявка: 2009143229/22, 25.11.2009, Опубликовано: 10.09.2010 Бюл. № 25, Прибор для мониторинга гемодинамики.// Кузнецов В.В., Клыпин Д.Н., Чернышев А.К., Кукота И.В.

55. Патент РФ на полезную модель № RU 104837 U1, Заявка: 2010139963/14, 30.09.2010, Опубликовано: 27.05.2011. Прибор для мониторинга гемодинамики на основе устройства мобильной связи.// Кузнецов В.В., Клыпин Д.Н., Чернышев А.К.

56.Патент РФ №2110824. Устройство газоразрядной визуализации изображения / Коротков К.Г., Минкин В.А., Штам А.И. — Бюл. № 13, 1998. - С.4.

57. Патент РФ №2187904. Способ и устройство преобразования изображения / Минкии В.А., Штам А.И.2002.

58. Патент РФ № 2199943. Способ и устройство регистрации пульсовой волны и биометрическая система / Минкин В.А., Штам А.И. 2003.

59. Петухов А.Б., Дерябин В.Е. Особенности оценки состава тела у пациентов с патологией органов пищеварения // Материалы 6-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечнососудистой системы". М., 2004. С. 428-437.

60. Смирнов A.B., Цветков A.A., Туйкин С.А., Методы и аппаратура электроимпедансной спектрометрии: статья, НТЦ "Медасс", МГМСУ, 2009 г.

61. Смирнов A.B., Цветков A.A.. Анализ факторов, влияющих на погрешность измерения биоимпеданса. // Сборник трудов седьмой научно-практической конференции "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". 23 марта 2005 г., Москва, с.61 -66.

62. Смирнов A.B., Николаев Д.В. Биоимпедансная спектроскопия invivo. Теория и практика // Материалы 9-й науч.-практ. конф. "Диагностика и

лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы". М., 2007. С. 205-214.

63. Смолянинов В. В. Математическое моделирование биологических тканей. Изд-во «Наука», М, 1980, 368 е.: ил.

64. Тищенко М.И. Биофизические и метрологические основы интегральных методов определения ударного объёма крови человека: Автореф. дис. д-рамед.наук. М., 1971

65.Цветков A.A., Туйкин С.А., Смирнов A.B., Николаев Д.В., Можаев В.А. и др. Биоимпедансный анализатор. Патент на полезную модель 57578 РФ. 2006.

66. Цветков A.A., Николаев Д.В., Можаев В.А. и др. Способ системной оценки динамики жидкости и крови. Пат. 2314750 РФ. 2006.

67. Федоров H.H. Основы электродинамики. - М.: Высш. школа, 1993. -399 с.

68. Штанько A.B., Свиридов C.B., Шестопалов А.Е. Мониторинг водных секторов организма у беременных с гестозами // Материалы 8-й науч.-практ. конф. "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечнососудистой системы" (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 22 марта 2006 г.). М., 2006. С. 21-25.

69. Ярема И.В., Азарин А.Р., Меркулов И.А. Анализ гидратации органов грудной полости в периоперационном периоде у больных с онкозаболеваниями органов брюшной полости и забрюшинного пространства // Медицина и качество жизни. 2006. №4. С. 18.

70. Ярема И.В., Акопян И.Г., Меркулов H.A. Биоимпедансный мониторинг нарушений водного баланса организма при развитии синдрома системного воспалительного ответа // Пробл. клин.медицины. 2007. Приложение. С. 183-185.

71. Ярема И.В., Меркулов H.A., Азарин А.Р. Анализ динамики водного баланса организма после операций на органах брюшной полости //

Материалы науч. тр. Междунар. конф. "Современные вопросы реабилитации в медицине". Таш-кент, 2007. С. 45.

72.Ackmann J.J., Seitz М.А. Methods of complex impedance measurements in biologic tissue//Crit. Rev. Biomed. Eng. 1984. Vol. 11. P. 281-311.

73. Andersen H.L., Duch B.U., Nielsen J.B. et al. An experimental model for stricture studies in the anterior urethra of the male rabbit // Urol. Res. 2003. Vol. 31,N6. P. 363-367.

74.Balakrishnan G., Aitchison Т., Hallworth D. et al. Prospective evaluation of the paediatric risk of mortality (PRISM) score // Arch. Diseas. Child. 1992. Vol. 67.P. 196-200.

75. Baumgartner R.N., Chumlea W.C., Roche A.F. Bioelectrical impedance phase angle and body composition // Amer. J. Clin. Nutr. 1988. Vol. 48. P. 16-23.

76.Carella M.J. Serial measurements of body composition in obese subjects during a veiy-low-energy diet (VLED) comparing bioelectrical impedance with hydroden-sitometry // Obes. Res. 1997. Vol. 5, N3. P. 250-256.

77. Casas О. Contribution a la obtencion de imagenesparametricas en tomografi'a de impedanciaelectricapara la caracterización de tejidosbiologicos: PhD Thesis. Univ. Politec. deCatalunya. 1998.

78.Chertow G.M., Lazarus J.M., Lew N.L. et al. Bioimpedance norms for the hemodial-ysis population// Kidney Intern. 1997. Vol. 52. P. 1617-1621.

79.Chiolero R.L., Gay L.J., Cotting J. et al. Assessment of changes in body water by bioimpedance in acutely ill surgical patients // Intensive Care Med. 1992. Vol. 18.P. 322-326.

80.Chumlea W.C., Baumgartner R.N. Bioelectric impedance methods for the estimation of body composition // Cañad. J. Sport Sci. 1990. Vol. 15. P. 172— 179.

81.B.H.Cornisht, B.J.Tomst, L.C.Ward. Improved prediction of extracellular and total body water using impedance loci generated by multiple frequency bioelectrical impedance analysis. // Phys. Med. Biol. 38 (1993), pp. 337-346.

82.A.Ivorra, M.Genesca, G.IIoUer, J.Aguilo. Bio-Impedance dispersion width as a parameter to monitor living cells. // Proceedings of the XII International Conference on electrical Impedance & V electrical Impedance Tomography. 20 - 24 June 2004. Gdansk, Poland, Vol.1, pp.87-90.

83.B.H.Brown, P.Milnes, S.Abdul, J.A.Tidy. Detection of cervical intra-epithelial neoplasia using impedance spectroscopy. // Proceedings of the XII International Conference on electrical Impedance & V electrical Impedance Tomography. 20 - 24 June 2004. Gdansk, Poland, Vol.2, pp.429-432.

84.L.C.Ward, B.H.Cornish. Multiple frequency bioelectrical impedance analysis how many frequencies to use? // Proceedings of the XII International Conference on electrical Impedance & V electrical Impedance Tomography. 20 - 24 June 2004. Gdansk, Poland, Vol.1, pp.321-324.

85. GRAS STECHNOLOGIES (USA) // Медтехника. Медицинское оборудование. [Электронный ресурс]. URL: httpy/www.8a.ru/info/1428.php (дата обращения 12.06.11).

86.Gabriel S., LauR.W., Gabriel С. The dielectric properties of biological tissue: II.Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz // Phys. Med. Biol. 1996a. Vol. 41, N11. P. 2251-2269.

87. httpУ/сlub-03.narod.ru/sek_dcrm/сontext.htm - Справочник дерматолога

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе ФГБОУ ВП<1ский государственный нический универстс!»

__Д.О. Штриплинг

/у » , {¿а. с 2013 г.

АКТ

использования результатов диссертационной работы Кузнецова В.В. «11овышение эффективности биоимледансной поличастотной спектрометрии в диагностике дерматологических патоло! ий» в ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический универОситст»

Настоящим актом удостоверяется, чю результаты диссертационной работы Кузнецова В.В. по разработке оборудования и технологии биоимледансной поличастотной спектрометрии для диагностики дерматологических патологий, в части разработки электрофизических моделей кожной ткани, функциональной и принципиальных схем диагностического аппарата, а также систем визуализации и компьютерной обработки данных измерений биоимпеданса с расширением в сторону низких частот (до 10 Гц) диапазоном, описанные во 2-ой и 3-ей главах, использованы в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет» на кафедре «Информационно-измерительная техника» в учебном курсе «Измерения в клинической практике» в разделе «Импедансометрия в диагностике» для магистров направления 200100.68 «Приборостроение».

Начальник Учебно-методического управления ФГБОУ В110 «Омский

государственный технический университет» " А.И. Жавнеров

Г"! ¡¡5| Мшшстерово здравоохранения Омской области

! 2 Бюджетное учреждение здравоохранения Омской области

: В «КЛИНИЧЕСКИЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР»

■ _(БУЗОО «КДЦ»)_

г. Омск _Г_2011 I

АКТ

Об использовании результатов кандидатской диссертации Кузнецова Владимира Владимировича «Разработка оборудования и технологии биоимпедансной полнчасюшой спектрометрии в диагностике дерматологических патологий»

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы «Разработка оборудования и хехнологии биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностике дерматологических патологий», представленной на соискание ученой степени, были использованы в 2011 году при проведении диагностических нейродерматологических исследований в БУЗОО «Клинический диагностический центр» г. Омска при оценке динамики изменений и эффективности лечения псориаза. Разработанное им устройство позволило эффективно кошролиропать изменения спектральных характерно гик биоимпеданса кожной ткани, а предложенная электрофизическая модель верхних слоев кожной ткани позволила правильно интерпретировать наблюдаемые изменения,

^ г * /

/

к Главный врач /Ил .'<л В.Г. Колоколов

РОССИЙСКАЯ ФВДЕРАЦПИ

V

ФБДЕРАЛЬИАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМИ ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(19)Ш (11)97915 (13)111

(51) МПК

А61В5/0432 (2006.01)

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

Статус: по данным на 17.10.2013 - прекратил действие, но может быть восстановлен Пошлина: учтена за 2 год с 07.05.2011 по 06.05.2012

(72) Автор (ы):

(21), (22) Заявка: 2010117786/14, 06.05.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 06.05.2010

(45) Опубликовано: 27.09.2010

Клыпин Дмитрий Николаевич (ЮЗ),

Чернышев Андрей Кириллович (ЯЦ),

Кузнецов Владимир Владимирович (1*11)

Адрес для переписки : 644083, г.Омск-83, ул. Бородина, 8, корп.З, кв.7, У*'''

„ „ ' ^ 1 1 Клыпин Дмитрии Николаевич

Д.Н. Клыпину ^ 1

(73) Патентообладатель(и):

(ЯЦ)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ

Формула полезной модели

Устройство для функциональной диагностики, включающее четыре электрода ЭКГ, коммутатор, первый усилитель, первый полосовой фильтр, аналого-цифровой преобразователь, контроллер, два дополнительных электрода, второй усилитель, второй полосовой фильтр, детектор и генератор, подключенный к дополнительным электродам, энергонезависимую память для хранения данных мониторинга, индикатор записи и блок интерфейса, причем электроды интегрированы в корпус устройства, а генератор выполнен с возможностью изменения выходной частоты, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит шесть электродов ЭКГ, второй коммутатор, восемь дополнительных электродов.

РОССИЙСКАЯ ФБДЕРАЦНЯ

(19)RU (11)97259 (51) МПК

А61В5/02 (2006.01)

(13)u1

ФВДЕРАЛЫ1АЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСИШШОСТН, ПАТЕНТАМИ ТО В АРНЫМ ЗНАКАМ

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

Статус: по данным на 17.10.2013 - прекратил действие, но может быть восстановлен Пошлина: учтена за 2 год с 26.11.2010 по 25.11.2011 (21), (22) Заявка: 2009143229/22, 25.11.2009

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

25.11.2009

(45) Опубликовано:

10.09.2010

Адрес для переписки: 644089, г.Омск-89, ул. Дружбы, 82, A.B. Исупову

(54) ПРИБОР ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГЕМОДИНАМИКИ

Формула полезной модели

1. Прибор для мониторинга гемодинамики органов или участков тела человека на разных глубинах в локальных областях, включающий вихретоковый преобразователь, выполненный в виде катушки индуктивности, рабочий генератор, градуировочный генератор, преобразователь выходного сигнала рабочего генератора в сигнал прямоугольной формы, преобразователь выходного сигнала градуировочного генератора в сигнал прямоугольной формы, устройство вычитания частот, интегратор, управляемый элемент, отличающейся тем, что прибор дополнительно содержит частотомер, цифровой фильтр, блок управления, широтно-импульсный модулятор, энергонезависимую память для хранения данных мониторинга, переключатель глубины измерения, анализатор для обнаружения опасных для здоровья состояний, индикатор опасных состояний, блок интерфейса для связи с компьютером, причем вихретоковый преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности, изготовленной на гибкой печатной плате.

(72) Автор(ы):

Клыпин Дмитрий Николаевич (КЦ), Чернышев Андрей Кириллович (1Ш), Кузнецов Владимир Владимирович (ЯЦ), Кукота Ирина Владимировна (Ки)

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Техническая компания "Интеллектуальные комплексные системы" (ЯЦ),

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (КЦ)

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19)™ (11)104837 (13)Ш

(51) МПК

А61В5/02 (2006.01)

ФВДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМИ ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

Статус: по данным на 17.10.2013 - действует Пошлина: учтена за 4 год с 01.10.2013 по 30.09.2014

(72) Автор(ы):

Клыпин Дмитрий Николаевич (11Ц), Чернышев Андрей Кириллович (ДЦ), Кузнецов Владимир Владимирович (ДЦ)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (ИЦ), Общество с ограниченной ответственностью "ТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА" (КЦ)

патентный отдел

(54) ПРИБОР ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГЕМОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ УСТРОЙСТВА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

(21), (22) Заявка: 2010139963/14, 30.09.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 30.09.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 30.09.2010

(45) Опубликовано: 27.05.2011

Адрес для переписки: 644050, г.0мск-50, пр. Мира, 11, ОГТУ, Информационно-

Формула полезной модели

1. Прибор для мониторинга гемодинамики на основе устройства мобильной связи, включающий вихретоковый преобразователь, выполненный в виде катушки индуктивности, рабочий генератор, градуировочный генератор, устройство вычитания частот, блок управления, энергонезависимую память для хранения данных мониторинга, отличающийся тем, что прибор дополнительно содержит порт ввода аналогового сигнала, порт вывода аналогового сигнала, модем, дисплей и аккумулятор, причем блок управления, энергонезависимая память для хранения данных мониторинга, порт ввода аналогового сигнала, порт вывода аналогового сигнала, модем, дисплей и аккумулятор входят в состав устройства мобильной связи.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)Ш

(11)2429159

(13)с1

(51) мпк

В63С11/02 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМИ ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 17.10.2013 - действует Пошлина: учтена за 4 год с 30.03.2013 по 29.03.2014

(21), (22) Заявка: 2010112064/11, 29.03.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 29.03.2010

Приоритеты):

(22) Дата подачи заявки: 29.03.2010 (45) Опубликовано: 20.09.2011

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: Ш 6108272 В2,22.08.2000. СВ 2390903 А, 21.01.2004. те 2002140599 А1, 03.10.2002. № 4151394 А, 25.05.1992. 1Ш 2281221 С2,10.08.2006.

Адрес для переписки: 644050, г.0мск-50, пр. Мира, 11, ГОУ ВПО "Омский государственный технический университет", инф ормационно -пате нтны й отдел

(54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ПОДВОДНЫХ ПЛОВЦОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области водолазного оборудования и может быть применено для контроля состояния мобильных подводных пловцов с целью обеспечения безопасности жизнедеятельности в ходе подводных работ, спортивного плавания, лечебной физкультуры и т.д. В состав системы входят наземная станция с ЭВМ, световым и звуковым тревожными оповещателями. На подлежащем контролю как минимум одном подводном пловце установлены гидрофон и кнопка передачи тревожного извещения. Имеются буи в количестве не менее трех, расположенные на поверхности моря. Буи снабжены СР8-приемником, гидрофоном, микроконтроллером и радиомодемом. Наземная станция дополнительно содержит радиомодем и СРв-приемник...

(72) Автор(ы):

Клыпин Дмитрий Николаевич (КII), Кузнецов Владимир Владимирович (ГШ), Поддубный Сергей Константинович (К 11), Чернышев Андрей Кириллович (ГШ)

(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (Д11)

российская федерация

(19)RU

(11)2435681

(13)С1

(51) МПК

В60К28/06 (2006.01) А61В5/0295 (2006.01) А61В5/0402 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМИ ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(12) ОПИСАНИЕ ИЗ ОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.10.2013 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 02.11.2012 по 01.11.2013 (21), (22) Заявка: 2010144376/11, 01.11.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия

патента:

01.11.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 01.11.2010

(45) Опубликовано: 10.12.2011

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: 1Ш 2218075 С2,10.12.2003. Ш1 2275857 С2,10.05.2006. ЬШ 2111133 С1, 20.05.1998. БШ 85863 Ш, 20.08.2009.

(72) Автор(ы):

Клыпин Дмитрий Николаевич (Ки), Чернышев Андрей Кириллович (ГШ), Кузнецов Владимир Владимирович

(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА" (Ш1)

Адрес для переписки:

644083, г.Омск-83, ул. Бородина, 8, корп.З, кв.7, Д.Н. Клыпину

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВОДИТЕЛЯ (57) Реферат:

Изобретение относится к технике обеспечения безопасности оператора транспортных средств и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния водителей мобильных средств и управления механизмами двигателя для предотвращения аварийного состояния. Устройство снабжено регистратором ЭКГ и объемного импеданса, электроды которого интегрированы в руль транспортного средства, приемником GPS и радиопередатчиком. Устройство предназначено для предупреждения возникновения аварийных ситуаций в случае возникновения опасных для здоровья состояний или засыпания водителя транспортного средства. В процессе работы устройства осуществляется мониторинг состояния сердечно-сосудистой системы водителя транспортного средства. Устройство характеризуется расширенными функциональными возможностями и имеет повышенную надежность. 3 з.п. ф-лы, 2 ил....

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

u

a

ГС 10 10-ААЛХХХ

ЯИ1 Ml

Ни-

на' i

-KV 2

51 цц*

:м» itu «г

j^-yxl С

—lU.WilHI

«ЮСтГШШШ

«Г 1)11.

1

I -KV

IMi- 4

»Nl >

ata s

CHI 1

I Я1 1ЫУ.Ю

ШЫ1

тд.и'псгтг

itu.

i MM

X ■iH H

INJ

t^ïl- <

\

№ 1

OB 1

""ПППДТйТТГ*

ем«а

<r

1 tsv

I m

1 a

« an

[(il,

ем i

CMJ Ci

[fil.

im i

un с

-<

1 •tut

I STUB

1 CHl

mmiM»

Ihi. >-

Л. r.

«Il ts

IIFÍ №

rir, II

ИК ce

E1U il

c. A

nw S

№

VH 1

Vl 1

V« 1

,1 .н.н

viKiimti»

ч-е Ihn»

if. (IE

IS MI

It сиг

It cn,

lî [Ж

II ГШ

с. *

WW

+ ».

1 VII

V Ii«

2 Vo

"СТТХШТГПГ™ JDiYVYVI«HJ»

thk

маг

M** »

MIT» ♦

ММ.1МПГ- *

IH..»(f«V i

CMJ i

—ШПЛ1ГТПГ-хыстошьа

4-

r. Mlf

s Mit

i Mlf

1

1 iniij.mv

1 (Hl

-G

ГШ'ПВТЯГ^ J&\m MiiiMt Ml iWt

<r Ibi».

1 '"V 1

1 CMJ 1

tt<1CM

Hi.

1 Ith

I RM<

IT»I

«

JÎT1

<r

1 J*J|

I .«n

J л*

XXX.YYY-01.01 ЭЗ

Нш. fhan

Ш

ík&XAib

}}i;it

Penjialí

Кузжяуа.....

rtwa.

liirarc US-I

Схема элсжфнчсСкш припцншиин.ная

JkrtL Шошf Mitai/.

iiforí ihïJ rxxi

m

H lOntft,

Yttmjkbm

Косы*

Л&ыюоа Siïtatalic Сфио V. Z4JCL (Р*зЫ hviunkw íiti$

Ai

m.

Ijjjj

уидрЦ i J—»L h

T^r-e^»' I4ZZJ-

Г'........................

«3Y-I* . ®Ё_

ЧЮрч < - t

oír:

»4

HZZb

4 .V

ar

я *?

HZZb

■ИЛ

«»i

tuf,.,'.

UT ✓

v1.

ЧиГ

чта—к

IK У М1>

мц_д

I t II

чет—Лг m /\ДТ

JELL/ Ч.

¡ч; _ 4..V I

1С Л /

tur

он л

I ^

чНйЬЗГ

* 'Ik*

1

»

It

* lui

*

É JUI