Исследование состояния оксигенации образцов крови спектрографическим методом
Проведение исследования областей поглощения оксигемоглобина при регистрации спектров рассеянного кожным покровом излучения. Изучение существенной характеристики разработки бесконтактной неинвазивной методики определения степени оксигенации крови.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.08.2018 |
| Размер файла | 116,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Исследование состояния оксигенации образцов крови спектрографическим методом
Василевская Людмила Александровна
В данной статье представлено исследование областей поглощения оксигемоглобина при регистрации спектров рассеянного кожным покровом излучения. Полученные данные позволяют разработать бесконтактную неинвазивную методику определения степени оксигенации крови.
Похожие материалы
· Измерение спектральных коэффициентов отражения кожных покровов человека
· Исследования относительно локализации процессов переноса тактильного образа в зрительную сферу при острых мозговых нарушений кровообращения
· Применение магнитно-резонансной томографии
· Оценка уровня здоровья, функционального состояния и адаптационного потенциала студентов физкультурного вуза
· Формирование системы профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и органов дыхательных путей: опыт России и США
Кислород - ключевой элемент в метаболизме клеток, и его концентрация в тканях играет важную роль в эффективности протекания многих биохимических реакций. Основными элементами транспортировки кислорода в организме являются эритроциты, а именно гемоглобин.
Оксиметрия - оптический метод определения степени насыщения гемоглобина крови кислородом. На данный момент перспективы развития методов оптической оксиметрии еще далеко не исчерпаны.
При прохождении излучения оптического диапазона (380-780 нм) через кожный покров, оно в значительной степени рассеивается и поглощается структурными слоями кожи и содержащимися в них хромофорами [1]. Кожа является в высшей степени динамичным органом, и ее оптические свойства следует рассматривать in vivo.
Для нормально падающего пучка в спектральном диапазоне 250-3000 нм зеркальная компонента рассеянного от кожного покрова человека света как для светлой ,так и для смуглой кожи [2] составляет приблизительно 4-7% от мощности падающего излучения. Следовательно, во внутренних слоях кожи поглощается и рассеивается приблизительно 93-96% падающего на нее излучения. Диффузная компонента рассеянного излучения является функцией процессов поглощения и рассеяния от тех внутренних слоев кожи, к которым проникает падающее излучение.
Результаты измерений отраженного от кожного покрова излучения, на некоторых выбранных длинах волн, могут быть использованы для количественной оценки изменений пигментов кожного покрова. Так как глубина проникновения оптического излучения в ткань зависит от длины волны падающего излучения, распределение пигментов в различных слоях кожи влияет на спектральный состав излучения, достигающего данного слоя.
Области поглощения, соответствующие каждому из основных дермальных хромофоров, могут быть определены как минимумы спектрально отражения in vivo [3]. Возможности данного метода включают определение кислородного насыщения кожного кровотока, уровней билирубина и меламинной пигментации.
Исследование областей поглощения оксигемоглобина и гемоглобина, при регистрации спектров рассеянного кожным покровом излучения, позволит оценить концентрацию данных хромофоров в кожном кровотоке.
В результате исследований, были измерены 8 образцов крови с разной концентрацией кислорода.
В пробирки добавлялись образцы крови, смешанные с физиологическим раствором (NaCl) в пропорции 20 на 80 %.
Регистрировался спектр поглощения препарата крови при нормальном атмосферном давлении 760 мм рт. ст. Степень насыщения препарата крови О2 соответствовал порциальному давлению О2, равному 20% от нормального атмосферного. На рисунках 1, 2 приведены спектры поглощения крови.
Рисунок 1 - Спектр поглощения образцов крови насыщенных кислородом с увеличенным участком 520-560 нм
Рисунок 2 - Спектр поглощения образцов крови не насыщенных кислородом с увеличенным участком 520-560 нм
На рисунках 1, 2 наблюдаются характерные пики в спектре поглощения на длинах волн 542, 560, 577 нм.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что измерение амплитуды характерных пиков спектральной кривой на длинах волн 542, 560 и 577 нм связано со степенью оксигенации препарата крови, и дают возможность разработать бесконтактную неинвазивную методику определения концентрации оксигемоглобина в крови.
Для разработки методики введем два коэффициента Q1 и Q2, соответствующие разностям между амплитудами спектральной кривой на длинах волн 542, 577 нм и амплитудой спектральной кривой для волны 560 нм: оксигемоглобин кожный неинвазивный кровь
Результаты расчетов коэффициентов Q1 и Q2 в относительных единицах с учетом знака кривизны приведены в таблице 1:
Таблица 1- Значение коэффициентов Q1 и Q2 для измеренных образцов
|
Измерение |
Q1 |
Q2 |
Измерение |
Q1 |
Q2 |
|
|
1 (c O2) |
0,02 |
0,1 |
1 (без O2) |
-0,32 |
-0,28 |
|
|
2 (c O2) |
0,03 |
0,23 |
2 (без O2) |
-0,16 |
0,02 |
|
|
3 (c O2) |
0,01 |
0,09 |
3 (без O2) |
-0,09 |
-0,04 |
|
|
Среднее (c O2) |
0,02 |
0,14 |
Среднее (без O2) |
-0,19 |
-0,1 |
Полученные данные позволяют построить градуировочный график зависимости Q1 и Q2 от степени насыщения О2 препарата крови (рисунок 3). По графику можно определить степень насыщения кислородом препарата крови.
Таким образом, разработанный метод может найти широкое применение как в практической медицине при диагностике различных функциональных нарушении, связанных с изменением микрогемодинамики кожных покровов, так и при проведении различных научных исследований.
Рисунок 3 - Градуировочный график зависимости Q1 и Q2 от степени насыщения О2 препарата крови
Список литературы
1. McCoy S, Marschall H, Anderson P. et al. An Evaluation of the Copper-Bromide Laser for Treating Telangiectasia. Dermatol Surg 1996:22:551.
2. Alster TS, West TB. Comparison of the Long Pulse Dye (590-595 nm) and KTP (532 nm) Lasers in the Treatment of facial and Leg Telangiectasias. Dermatol. Surg. 1998; 24: 221-226.
3. Eremia S, Li C, Umar SH, A side-by-side comparative study of 1064 nm Nd:YAG, 810 nm diode and 755 nm alexandrite lasers for treatment of 0.3-3 mm leg veins." Dermatol Surg. 2002 Mar;28(3):224-30
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности распределения глюкозы в крови. Краткая характеристика сути основных современных методов определения глюкозы в крови. Методики усовершенствования процесса измерения уровня глюкозы в крови. Оценка гликемии при диагностике сахарного диабета.
статья [24,8 K], добавлен 08.03.2011Системы групп крови - иммуногенетические признаки крови людей, определенные сочетания групповых изоантигенов в эритроцитах. Методики определения групп крови системы АВ0. Резус-конфликт, коагуляционный гемостаз, свертывание крови, регуляция фибринолиза.
реферат [1,6 M], добавлен 06.04.2011Изучение действия перелитой крови на организм. Показания и противопоказания к переливанию. Понятия о группах крови и резус факторе, способы их определения, проведение проб на индивидуальную и биологическую совместимость. Определение годности флакона.
презентация [2,9 M], добавлен 11.10.2014Краткая биография К. Ландштейнера. Опыт ученого по разделению образцов крови на группы по наличию или отсутствию агглютинации. Открытие резус-фактора. Методика и оценка результатов определения групп крови по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам.
презентация [4,1 M], добавлен 22.01.2015История открытия антигенов системы резус. Группы крови, расовые особенности и заболеваемость. Методы определения групп крови. Формирование групп крови у плода. Инструкция по применению цилоклонов анти-А, анти-В для определения групп крови человека АВО.
контрольная работа [36,8 K], добавлен 24.06.2011Общие функции крови: транспортная, гомеостатическая и регуляторная. Общее количество крови по отношению к массе тела у новорожденных и взрослых людей. Понятие гематокрита; физико-химические свойства крови. Белковые фракции плазмы крови и их значение.
презентация [3,6 M], добавлен 08.01.2014Специальные методы исследования крови и мочи животных. Условия взятия крови и мочи, сохранность до начала лабораторных исследований. Скорость оседания эритроцитов и содержания гемоглобина. Определение времени свертываемости крови по способу Бюркера.
курсовая работа [34,0 K], добавлен 31.03.2011Пути попадания яда в организм. Способы обезвреживания яда. Особенности интенсивной терапии при тяжелых острых отравлениях. Метод гипербарической оксигенации как эффективный путь повышения кислородной емкости крови. Методы для ускорения выведения яда.
реферат [16,3 K], добавлен 30.11.2009Виды и методы реинфузии, преимущества и недостатки. Правила заготовки, переработки, хранения, реализации крови и ее компонентов. Устройство для сбора крови, инструменты и приспособления. Оборудование для определения времени свертывания крови по Ли-Уайту.
презентация [969,5 K], добавлен 19.05.2014Использование крови с лечебными целями. Первое переливание крови от человека человеку. Показания к переливанию крови, ее компонентов. Типология групп крови. Диагностика ВИЧ-инфекции. Сравнение количества переливаний крови в г. Находка и других городах.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 26.10.2015Система регуляции агрегатного состояния крови. Свертывающая и противосвертывающая системы крови. Реакция стенки сосудов в ответ на их повреждение. Плазменные факторы свертывания крови. Роль сосудисто-тромбоцитарного гемостаза. Пути расщепления тромба.
презентация [43,4 K], добавлен 15.02.2014Кровь. Функции крови. Компоненты крови. Свертывание крови. Группы крови. Переливание крови. Болезни крови. Анемии. Полицитемия. Аномалии тромбоцитов. Лейкопения. Лейкоз. Аномалии плазмы.
реферат [469,2 K], добавлен 20.04.2006Современные принципы безопасности переливания эритроцитсодержащих компонентов донорской крови. Открытие цитратного, прерывистого и автоматического плазмофереза методов переливания крови. Заготовка компонентов крови методом цитофереза. Виды донорства.
курсовая работа [34,7 K], добавлен 27.05.2016Изучение сущности и причин переливания крови - введения с лечебной целью в сосудистое русло больного (реципиента) крови другого человека (донора), а в некоторых случаях плацентарной крови. Физиологический анализ механизма действия переливания крови.
реферат [21,5 K], добавлен 21.05.2010Динамика процессов в крови. Небелковые компоненты плазмы крови. Характеристика отдельных белковых фракций. Развитие тяжелого хирургического сепсиса у больных. Сепсис с гнойными метастазами. Содержание газов в крови человека. Исследование газов крови.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 21.04.2016Механизмы и приемы исследования и оценки давления крови: прямого и непрямого измерения, аускультативный. Определение скорости движения крови: основанный на эффекте Доплера, электромагнитный способ. Используемые инструменты, преимущества и недостатки.
презентация [714,1 K], добавлен 06.04.2015Группа крови как признак, который передается по наследству, подвижная внутренняя среда организма, знакомство с краткой историей открытия. Рассмотрение способов определения резус-фактора. Общая характеристика методов определения отцовства по группе крови.
презентация [407,1 K], добавлен 15.12.2013Проблема переливания крови от человека к человеку, агглютинация и свертываемость крови как препятствие к его применению. Серологический состав основных групп крови, особенности их совместимости. Понятие универсальных доноров и реципиентов, системы резус.
реферат [45,2 K], добавлен 24.06.2011Группы крови и эволюция; исследование полиморфизма украинских популяций по локусам групп крови: фенотипическая, генотипическая структура; частота аллелей групп крови по системе АВ0 и Rh; инфекционные заболевания. Анализ распределения фенотипов в Украине.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 04.04.2011Переливание крови и кровезаменителей на этапах медицинской эвакуации. Современные принципы организации службы крови в условиях войны. Источники заготовки крови, донорство. Транспортировка и хранение крови. Правила переливания крови и кровезаменителей.
курсовая работа [57,5 K], добавлен 26.10.2014
