Определение степени насыщения кислородом человеческих

СЕКЦИЯ 5. СИСТЕМЫ И ПРИБОРЫ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
Щукина Е.В.
Научный руководитель: Алейник А.Н. с.н.с.
Томский политехнический университет, 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30
E-mail: [email protected]
Оксиметрия рассматривается как пятый важный элемент в измерении состояния здоровья человека, после измерения артериального давления, пульса, температуры и дыхания. За последние десятилетия оксиметр стал одним из главных
средств клинического оборудования [1,2].
До появления импульсных оксиметров, количество кислорода в крови определяли путем взятия
крови у пациента с последующим измерением
кислорода с помощью газоанализатора или полярографа. Существует два вида импульсных оксиметров, на поглощение и на отражение. Большинство из них относится к первому виду, вследствие
того, что у рефлекторного оксиметра много хуже
условия регистрации сигнала [2].
На кафедре ПФ ФТФ ТПУ разработан макет
импульсного оксиметра на отражение для применения в онкологии.
Блок схема прибора показана на рисунке 1.
Прибор состоит из следующих частей: импульсный генератор, два светодиода с длиной волны
660нм и 1300 нм, детектор с усилителем, вспомогательный усилитель, LPT – интерфейс с компьютером.
Генератор
Рис.2. Кривые поглощения гемоглобина
Прохождение света через ткани определяется
законом Ламберта.
T  I 0  exp(Cd )
Где I0 – интенсивность падающего света,
ε – молярный коэффициент экстинции,
C – концентрация поглотителей,
d - длина оптического пути через ткань.
Поглощение можно выразить так:
A   ln
Усилитель
T
 Cd
I0
После нормировки прошедшего света, получим:
Компьютер
LPTинтерфейс
ROS 
Усилитель
ln TSYS .RED
ln TSYS . IR
Калибровочная кривая, рассчитанная по закону
Ламберта, приведена на рисунке 3.
Рис.1. Блок-схема импульсного оксиметра
Доставка кислорода к клеткам тканей осуществляется за счет гемоглобина. Количество кислорода, связанного с гемоглобином, выражается в процентах по отношению к полному количеству гемоглобина. Импульсный оксиметр вычисляет степень
насыщения тканей кислородом путем измерения
разницы в поглощении клетками красного и инфракрасного света. Кривые поглощения показаны
на рисунке 2.
Рис.3. Калибровочная кривая оксиметра
Измеренная зависимость выхода сигнала для
красного света показана на рисунке 4.
597
XIV Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
и доставка кислорода к тканям возобновлялась.
Результаты показаны на рисунке 5.
Рис.4.Вид сигнала для канала 660 нм
Ясно виден ритм работы сердца.
При лечении раковых опухолей с помощью радиотерапии и химиотерапии возникает резистивность тканей опухоли к этим видам лечения
вследствие недостаточного снабжения их кислородом [3]. Чтобы не проводить лишние, малоэффективные сеансы терапии необходимо отслеживать степень насыщения кислородом опухоли в
ходе лечения.
Работоспособность макета была проверена на
человеке с помощью уменьшения потока крови к
месту измерения. Измерения проводились на ноге
добровольца. С помощью резинового бинта
уменьшалась подача крови. Затем бинт снимался,
Рис.5. Кривая насыщения крови кислородом
Список литературы:
1. Yelderman M, New W Jr. Evaluation of pulse oximetry. Anesthesiology 1983; 59:349-52.
2. Alexander CM, Teller LE, Groes JB. Principles of
pulse oximetry: theoretical and practical considerations. Anesth Analg 1989; 68:368-76.
3. Bernardino Clavo et al. Ozone Therapy for Tumor
Oxygenation: a Pilot Study. J Clin. Oncol 2004;
24:93.
НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ВОЗДУХА
Юсупова Д.Р.
Научные руководители: Порунов А.А., к.т.н., профессор
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева,
420111, Россия, г. Казань, ул. К.Маркса, 10
E-mail: [email protected]
В последние годы все более остро становится
проблема внутрибольничных инфекций (ВБИ) как
у нас в стране, так и зарубежом. По данным официальной статистики, ежегодно в России регистрируются от 50 до 60 тыс. случаев внутрибольничного инфицирования, однако по расчетным данным, эта цифра в 40-50 раз выше.
Особо актуальна проблема распространения
ВБИ в стоматологии1. Одним из наиболее мощных факторов, влияющих на интенсивность распространения ВБИ в стоматологических учреждениях, является попадание микроорганизмов в полость рта и органы дыхания.
В полости рта человека содержится наибольшее количество видов бактерий по сравнению с
другими полостями, включая и желудочнокишечный тракт. По данным разных авторов, количество видов бактерий, в том числе и анаэробных, колеблется от 100 до 160 разновидностей.
Это объясняется еще и тем, что бактерии попадают в полость рта с воздухом, водой, пищей и т.
598
д. – так называемые транзитные микроорганизмы,
время пребывания которых в полости рта ограничено.
По данным датских исследователей, работающих в этой области более 25 лет, установлено,
что процент попадания микроорганизмов с влагой
компрессорного воздуха в полость рта очень высок. Основными причинами при этом являются:
высокая влажность, загрязненность воздуха в местах установки компрессоров, неэффективность
фильтров на входных и выходных отверстиях компрессоров, отсутствие должного ухода за компрессором, нарушения герметичности воздуховодов
стоматологических установок (СУ). Кроме того,
большинство СУ до сих пор оснащены масляными
компрессорами, что повышает риск попадания
вредных частиц, в том числе и бактерий, в таких
компрессорах значительно увеличивается.
Таким образом, воздушная среда является одним из основных путей передачи инфекции и при
значительной части заболеваний болезнетворные