Автоматизированное устройство контроля тропонина

• Автор: Кузнецова, Алина Александровна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ТРОПОНИНА

1.1. Анализ диагностических критериев острого инфаркта миокарда и выбор информативного вещества

1.2. Обзор автоматизированных средств измерения

тропонина
1.3. Обзор методов определения состава жидких сред. Анализ требований к датчику контроля тропонина

1.4. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР СРЕДСТВ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРОПОНИНА

2.1. Выбор типа первичного преобразователя, реализующего электрохимический принцип измерения

2.2. Выбор метода специфического распознавания тропонина

с использованием объектов биологической природы

2.3. Исследование физических эффектов в приэлектродной

зоне амперометрического преобразователя
2.4. Математическое описание диффузии в измерительной ячейке
2.5. Построение эквивалентной электрической схемы преобразователя
Выводы

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ДАТЧИКА ВОДОРОДА
Обзор методов идентификации выходного сигнала датчика
в условиях неопределенности
Планирование факторного эксперимента для проведения
испытаний первичного преобразователя
Получение уравнения регрессии по результатам
эксперимента
Применение метода группового учета аргументов для уточнения структуры модели выходного сигнала датчика
АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ТРОПОНИНА
Экспериментальное исследование влияния температуры
на выходной сигнал датчика
Исследования пленочного носителя распознающего
элемента датчика
Построение структурной схемы анализатора. Конструкторское исполнение измерительной ячейки
Схемотехническое решение задачи автоматизации
контроля тропонина
Исследование характеристик выходного сигнала датчика. Сравнение разработанного устройства с аналогами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы. Лабораторная диагностика, включающая совокупность физико-химических, биохимических методов контроля, исследующих отклонение в составе биологических жидкостей, дает до 70% информации о состоянии здоровья человека. Согласно концепции развития службы клинической диагностики РФ на 2003-2010 гг. стратегическим направлением развития лабораторной диагностики является совершенствование методов и повышение качества исследований на базе внедрения новой автоматизированной техники, информатизация и интеграция на основе развития компьютерных технологий. В связи с чем, реализация новых конструкторских решений, объединяющих сенсорные, процессорные и исполнительные элементы в едином приборе, совмещающих считывающие и аналитические функции, основанные на модульности, заменяемости, возможности модификации представляется перспективным направлением развития средств контроля веществ, и способствует разработке автоматизированных устройств, сравнимых по чувствительности измерительных процедур с лабораторными установками.
Изучению теоретических и практических проблем электрохимического определения состава растворов посвящено значительное число работ: Э. Тернер, И. Карубе, Б. Эггинс, Г. К. Будников, Г. А. Евтюгин, Т. М. Зимина, В. В. Лучи-нин, А. И. Желонкин, Гришин М. В и др. Вместе с тем, несмотря на востребованность автоматизированных аналитических устройств, современная техническая база для таких разработок практически отсутствует.
Тропонин крови является маркером инфаркта миокарда, при котором нарушается функция клеточных мембран и вещество, в норме содержащееся внутри клетки, поступает в общий кровоток. Инфаркт миокарда является одной из самых распространенных сердечно-сосудистых патологий, приводящих к летальному исходу. Согласно рекомендациям ВОЗ (1979 г.), постановка диагноза основывается на: клинической картине, ЭКГ-исследовании, ги-перферментемии. В 2000 г. ведущие кардиологические сообщества Европы и США опубликовали ряд совместных документов, согласно которым, главным

2.4. Математическое описание диффузий в измерительной ячейке
Для изучения процессов, происходящих в приэлектродной зоне рабочего электрода, применяются методы моделирования, основанные на решении систем дифференциальных уравнений. При соответствующих начальных и граничных условиях, уравнения устанавливают связь между сигналом датчика, его конструктивными параметрами и основными характеристиками процессов, протекающих в измерительной ячейке.
В работе [26] рассматривается модель, в которой описываются процессы нестационарного массопереноса продукта реакции из идеально перемешиваемого раствора электролита к поверхности рабочего электрода. За основу принята упрощенная расчетная схема, представляющая плоскую двухслойную систему. Решение системы уравнений описывает процессы, обеспечивающие формирование сигнала датчика при бесконечно большой скорости электрохимической реакции на поверхности рабочего электрода, что не соответствует реальным условиям проведения измерений.
Математическое описание процессов массопереноса в системе, в которой поверхность рабочего электрода имеет форму диска, сформулирован в [8]. С помощью этой модели было установлено, что изменение толщины диффузионного слоя приводит к изменению чувствительности датчика. Аналогичная двумерная цилиндрическая модель, предложенная в [13], основана на предположении, что диффузия в мембране является одномерной, а в слое электролита двумерной.
Стационарная двумерная цилиндрическая модель, предложенная в [12], предполагает, что скорость электрохимической реакции бесконечно большая. Это упрощение позволяет получить аналитическое решение для сигнала датчика, практическая ценность которого заключается в возможности выбора расчетных схем. В работе [58] уравнение нестационарного массопереноса, записанное в сферических координатах, сводится к уравнению Фика для линейной диффузии. Их анализ позволяет предложить способ снижения диффу-