Неинвазивный импедансный метод определения параметров костной ткани

• Автор: Громиков, Кирилл Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.17, 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СОСТОЯНИЯ

1.1. Описание объектов исследования

1.2. Электрические и электрохимические свойства

биологических объектов

1.3. Методы исследования биологических объектов

1.4. Задачи, решаемые в работе по безопасному

неинвазивному применению импедансного метода определения параметров костной ткани

1.5. Схемы замещения костной ткани

Выводы по главе 1

2. ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ

2.1. Анализ методов определения параметров схем замещения,
представленных многоэлементными двухполюсниками
2.1.1. Мостовые методы измерений значений параметров
схем замещения костной ткани
2.1.2. Инвариантные методы измерения значений параметров
схем замещения костной ткани
2.1.3. Косвенные совокупные измерения значений параметров
схем замещения костной ткани
2.2. Структурная схема определения параметров схем
замещения костной ткани методом косвенных совокупных измерений на основе измерения модуля и фазового сдвига
2.3. Математическое описание работы СИ модуля и фазового сдвига
Выводы по главе 2
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТИ СИ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Методика определения значений входных параметров
СИ модуля и фазового сдвига
3.1.1. Измерение входных сопротивлений измерительных приборов на постоянном токе
3.1.2. Измерение комплексных составляющих входных сопротивлений измерительных приборов на переменном токе
3.2. Погрешности косвенных совокупных измерений значений параметров двухполюсников и разработка методики их компенсации
3.3. Разработка методики определения весовых коэффициентов составляющих погрешностей, влияющих на значения измеряемых параметров схем замещения костной ткани
3.4. Определение параметров двух и трехэлементных схем замещения костной ткани на основе измерения модуля и фазового сдвига
Выводы по главе 3
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОСТНОГО РЕГЕНЕРАТА
4.1. Определение значений диапазона частот, выбор формы и
размеров электродов для съема данных неинвазивным способом при измерениях параметров костного регенерата
4.2. Результаты экспериментальных данных, проводимых по однократному измерению в области травмы неинвазивным импедансным методом
4.3. Анализ полученных результатов измерений и совершенствование метода за счет измерения параметров симметричных областей биообъекта
4.4. Повышение точности диагностики процесса репарации костной ткани за счет измерения по трем точкам
4.5. Возможные направления совершенствования неинвазивного имледансного метода при определении степени регенерации костной ткани
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕОСИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 8 Приложение 1 программа обработки результатов измерений
Приложение 2 акты внедрения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Разработка методики и алгоритмов определения параметров объекта контроля и математической обработки полученных результатов измерений в клинической практике. Методы исследования основаны на теории линейных электрических цепей и теории синтеза цепей. Использованы математический аппарат функции комплексной переменной, линейной алгебры, классических разделов математического анализа, теории погрешностей. Проверка результатов теоретических исследований проведена посредством натурных экспериментов и имитационного моделирования в средах МмИсас и . Предложен неинвазивный импедансный метод контроля состояния костной ткани, позволяющий проводить многократное измерение параметров в течение периода формирования костного регенерата и исключающий вредное лучевое воздействие на организм человека. Разработана методика, позволяющая получить значения параметров костной ткани с более высокой степенью точности по сравнению с существующими. Разработана методика компенсации аддитивных, мультипликативных и взаимосвязанных составляющих методической погрешности. Разработана методика определения весовых коэффициентов частных составляющих инструментальной погрешности средств измерений при определении значений параметров костной ткани. Определены структурные схемы алгоритмов косвенных совокупных измерений параметров объекта контроля, решающие задачи структурно параметрической идентификации костной ткани. Разработана методика компенсации аддитивных, мультипликативных и взаимосвязанных составляющих погрешности используемых средств измерений, обеспечивающая точность измерений, соответствующую мостам переменного тока. Разработан измерительный комплекс, позволяющий оценить состояние костной ткани, основанный на неинвазивном и безопасном для организма человека импедансном методе измерений параметров биологического объекта. Предложенные методика и измерительный комплекс могут использоваться в клинической практике для контроля состояния костной ткани в процессе лечения переломов и при удлинении кости. Схемы замещения для идентификации образов костных тканей. Методика проведения контрольных измерений в процессе регенерации костной ткани по трем точкам, позволяющая исключить влияние субъективных факторов на результаты измерений и повысить их достоверность. Измерительновычислительный комплекс для измерения параметров, характеризующих состояние костной ткани в процессе лечения переломов и удлинения конечностей в клинических условиях. Реализация работы и внедрение результатов. Пензенская областная клиническая больница им. Н.Н. Бурденко, Пензенский институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию применяют методику оценки состояния костного регенерата, прибор для оценки динамики регенеративных процессов костной ткани. Пензенский государственный университет использует научные и практические результаты диссертационной работы в учебном процессе на кафедрах Информационноизмерительная техника и Медицинские приборы и оборудование. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научнотехнических конференциях ГОУ В ПО Пензенский госуниверситет, а также на международных и всероссийских конференциях, симпозиумах и семинарах Всероссийская НТК Биомедсистемы Рязань, , гг. Всероссийская НТК молодых ученых НТИ Новосибирск г. НТК КЛИН Ульяновск , гг. НПК Современные информационные технологии Пенза гг. НТК Актуальные вопросы современной клинической медицины Пенза г. Международная НПК молодых ученых 1Т8Е Ялта г. Информационноизмерительная техника государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Пензенский государственный университет. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, из них 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по главам, заключения, библиографического списка использованной литературы заключения и приложений. Объем работы 4 страницы машинописного текста, рисунков, 4 таблицы. Библиографический список использованной литературы содержит источников.