RU2655304C2 - Способ определения функционального состояния системы гемостаза - Google Patents
Способ определения функционального состояния системы гемостаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655304C2 RU2655304C2 RU2016121490A RU2016121490A RU2655304C2 RU 2655304 C2 RU2655304 C2 RU 2655304C2 RU 2016121490 A RU2016121490 A RU 2016121490A RU 2016121490 A RU2016121490 A RU 2016121490A RU 2655304 C2 RU2655304 C2 RU 2655304C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- characteristic
- beginning
- calibration
- time constant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 22
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 22
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 5
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000012885 constant function Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/86—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood coagulating time or factors, or their receptors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к гемокоагулогии. Способ определения функционального состояния системы гемостаза, заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, отличается тем, что определяют предельное напряжение по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного напряжения, выбранного произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристики за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочной характеристике находят действительные значения постоянной времени и предельного напряжения крови, по которым последовательно строят калибровочную характеристику постоянной времени, эталонную характеристику и определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови. 4 ил.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к гемокоагулогии, и может быть использовано для выявления лиц группы риска развития гемокоагуляционных осложнений.
Известен инструментальный способ оценки функционального состояния системы гемостаза - тромбоэластография (ТЭГ), заключающийся в графической (фотооптической или механической) регистрации вязкостных характеристик крови и плазмы в процессе их свертывания, с последующим определением показателей тромбоэластограммы. характеризующих исследуемый процесс [Авторское свидетельство СССР N1520450, М.кл. G01N 33/86, опубл. 07.11.89, БИ N41].
Недостатками данного способа являются низкая чувствительность и воспроизводимость, невозможность выявлять тонкие сдвиги в системе свертывания крови и проводить аналитическую оценку выявленных нарушений.
Известен способ определения функционального состояния системы гемостаза путем регистрации электрокоагулограммы крови [см. кн. Коблов Л.Ф. Методы и приборы для исследования гемостаза. - М: Медицина, 1975, с. 75-79], заключающийся в регистрации изменения электрического сопротивления пробы крови, залитой в ячейку с двумя электродами. Ячейка совершает колебательные движения, благодаря чему кровь попеременно замыкает и размыкает электроды. Запись результата исследований имеет вид ряда периодических импульсов с частотой следования 0,1 Гц (6 импульсов в минуту), огибающая которых характеризует процесс свертывания крови. Амплитуда импульсов соответствует сопротивлению крови, находящейся в данный момент между электродами измерительной ячейки. При оценке электрокоагулограммы учитывают следующие показатели: TI - время начала свертывания: Т2 - время конца свертывания; Т - продолжительность свертывания; Ам - величина максимальной амплитуды; Ао - величина минимальной амплитуды. По изменениям этих параметров получают представления о различных нарушениях свертывающей системы крови.
Недостатками данного способа являются инерционность, сравнительно низкие точность и чувствительность измерений вследствие протекания интенсивных побочных физико-химических процессов, сопутствующих перемещению электродов и исследуемой среды относительно друг друга.
Известен способ определения функционального состояния системы гемостаза [см. патент РФ №2109297, G01N 33/86, 1998], заключающийся в том, что проводят измерения амплитуд записи процесса свертывания крови в его начале, затем спустя одну, две и три минуты от его начала определяют скорости свертывания крови за вторую и третью минуты, вычисляют обратные им величины и сравнивают все четыре с одноименными показателями свертывания крови в норме. При наличии разнонаправленных отклонений диагностируют нарушение функционального состояния системы гемостаза.
Недостатками способа являются низкая точность и длительность его выполнения.
За прототип принят способ определения функционального состояния системы гемостаза [см. патент РФ №2430380, G01N 33/86, 2011], заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, регистрируют текущую амплитуду сопротивления крови в первый момент времени и измеряют второе сопротивление крови в кратный момент времени от первоначального значения времени, по двум сопротивлениям и моментам времени находят предельное сопротивление крови и постоянную времени, по которым вычисляют сопротивление крови в начале и конце процесса свертывания и по найденным параметрам определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови.
Недостатками прототипа являются сравнительно низкие точность и чувствительность измерения и длительность измерения.
Технической задачей способа являются повышение метрологической эффективности, а именно точности измерений, и сокращение времени исследования.
Поставленная техническая задача достигается следующим образом.
В способе определения функционального состояния системы гемостаза, заключающемся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, в отличие от прототипа, определяют предельное напряжение по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного напряжения, выбранного произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристики за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочной характеристике находят действительные значения постоянной времени и предельного напряжения крови, по которым последовательно строят калибровочную характеристику постоянной времени, эталонную характеристику и определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови.
Сущность предлагаемого способа поясняют фиг. 1, 2.
1. Определяют предельное напряжение крови U0 по калибровочной функции T0i(u).
2. Калибровку проводят априори для двух известных эталонных Uэi (фиг. 1 кривая 1) и измеренных Ui, (фиг. 1 кривая 2) значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона процесса гемостаза. У пациентов с известным значением амплитуды напряжения крови Uэ1, Uэ2 для интервалов времени измерения t1 и t2 регистрируют измеренные значения амплитуды напряжения крови U1 и U2.
3. Калибровочной характеристикой служит характеристика T0i (фиг. 2) постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного напряжения U*, выбранного произвольно, и связывающая эталонную Tэi и измеренную Ti зависимости за счет нормирования измеренных значений известными
По калибровочной характеристике T0i восстанавливают характеристику Ui, тождественную эталонной
которая максимально приближена к эталонной кривой Uэi:
Эталонная характеристика Uэi=U и характеристика ей тождественная Ui получены из экспоненциальной динамической характеристики с искомыми информативными параметрами Т0, U0:
где T0 - постоянная времени процесса гемостаза и U0 - предельное напряжение крови. Физический смысл информативных параметров следует из предельных соотношений:
т.е. U0 - предельное напряжение крови для t=0;
т.е. Т0 - постоянная времени.
На практике один из информативных параметров исследуемой характеристики, как правило, неизвестен. В этом случае один параметр задается произвольно U*, а второй принимает вид функции T0i, которая компенсирует незнание первого информативного параметра. С помощью этой функции калибруется измеренная кривая.
Задаем произвольно параметр U*=const вместо неизвестного действительного значения постоянной времени U0. Для компенсации произвольности константы U* постоянную времени T0 превратиться в характеристику T0i, компенсирующую незнание предельного напряжения U0.
Калибровочной функцией для известных параметров T0, U0 служит экспоненциальная динамическая характеристика (2).
Калибровочную характеристику T0i выразим из системы уравнений с известными параметрами Т0, U0 характеристики Uэi, являющейся эталонной (получено путем аппроксимации экспериментальных данных), и характеристики Ui, являющейся измеренной, с произвольной константой U* и характеристикой T0i:
Поделим одно уравнение системы на другое, чтобы выразить калибровочную характеристику:
В соответствии с закономерностями калибровки и tэi=ti, следует калибровочная характеристика T0i, связывающая между собой эталонную и измеренную кривые:
Следовательно, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного напряжения крови, выбранной произвольно (фиг. 2).
4. По калибровочной характеристике T0i находят действительные значения предельного напряжения крови U0 и постоянной времени T0, которые являются информативными параметрами, доставляющими оптимум калибровочной характеристике. Из характеристики (4) составим систему уравнений для :
Поделив одно уравнение системы (5) на другое
и прологарифмировав, определяют алгоритм предельного напряжения крови U0:
Выразив U0 из первого и второго уравнений системы (5) и приравняв их друг другу, находят алгоритм определения постоянной времени:
5. По действительным значениям постоянной времени T0 и предельного напряжения крови U0, последовательно строят калибровочную характеристику T0i постоянной времени эталонную характеристику Uэi. Результатом калибровки служит тождественность измеряемой характеристики Ui эталонной Uэi, т.е. Ui≡Uэi.
Для информативных параметров (6) и (7) строят (аппроксимируют) калибровочную характеристику T0i (4) (фиг. 2), по которой находят согласно (3) откалиброванную характеристику Tdi (фиг. 1 кривая 3), тождественную эталонной искомой характеристике.
По найденным информативным параметрам определяют начало и конец процесса свертывания крови:
Полученные значения начала Tн и конца Tк процесса гемокоагуляции сравнивают по величине с одноименными параметрами процесса гемокоагуляции здоровых людей. При обнаружении разнонаправленных отклонений от нормы диагностируют нарушение функционального состояния системы гемостаза.
1. Докажем метрологическую эффективность предлагаемого способа относительно прототипа по методической погрешности ε1 (фиг. 3):
Из графика (фиг. 3) видно, что методическая погрешность прототипа больше 10%.
Оценим методическую погрешность ε2, между эталонной 1 и откалиброванной 3 характеристиками (фиг. 1)
Из графика (фиг. 4) видно, что относительная погрешность не превышает 2,8⋅Е-6%, за счет использования калибровочной характеристики в адаптивном диапазоне с нормированными значениями на границах.
2. Оценим метрологическую эффективность по времени свертывания.
Время начала свертывания по эталонной характеристике (фиг. 1, кривая 1) Tн1=170, время конца свертывания Tк1=460 для нормированных амплитуд Uн=7,34 Uк=4,33. Найденные по алгоритмам (6) и (7) предельные параметры U0=10, T0=550.
Найдем действительные значения времени (фиг. 1, кривая 3) по алгоритмам (8):
Тн=170,09 и Тк=460,36.
Вычислим погрешность времени начала свертывания между характеристиками (3) и (1)
и конца свертывания
По характеристике (2) (фиг. 1, кривая 2) для нормированных порогов амплитуд Uн=7,34 Uк=4,33 находим время свертывания прототипа Тн2=225 и Tк2=515.
Оценим погрешность времени конца свертывания между эталонной 1 и измеренной 2 характеристиками
и погрешность начала свертывания
Эффективность η по точности времени свертывания рассчитывают как отношение первой ко второй погрешности , из которого видно, что эффективность предлагаемого решения на четыре порядка выше прототипа, т.к. соответствуют ηк=6,69Е-3 и ηн=1,55Е-3.
Таким образом, определение действительных значений за счет нормирования измеренных значений известными по калибровочной характеристике постоянной времени, в отличие от известных решений, снижает методическую погрешность на десятки порядков, точность времени свертывания повышает на 3 порядка, а оперативность сокращает в три раза, что в итоге повышает метрологическую эффективность компьютерных анализаторов для автоматизации выявления лиц группы риска развития гемокоагуляционных осложнений.
Claims (10)
- Способ определения функционального состояния системы гемостаза, заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, отличающийся тем, что определяют предельное напряжение по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух известных эталонных Uэ1 и Uэ2 и измеренных U1 и U2 значений нижней t1 и верхней t2=kt1 границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени T0i, компенсирующая неопределенность предельного напряжения U0, выбранного произвольно U*, и связывающая эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными
- по калибровочной характеристике T0i находят действительные значения постоянной времени T0 и предельного напряжения U0 крови
- где k=t2/t1,
- по которым последовательно строят калибровочную характеристику постоянной времени T0i, эталонную характеристику Uэi
- и определяют показатели начала Тн и конца Тк процесса свертывания крови
- где Uн, Uк - нормированные пороги напряжения начала и конца процесса свертывания крови.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121490A RU2655304C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121490A RU2655304C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016121490A RU2016121490A (ru) | 2017-12-05 |
RU2655304C2 true RU2655304C2 (ru) | 2018-05-24 |
Family
ID=60580968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016121490A RU2655304C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655304C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2282855C2 (ru) * | 2004-04-12 | 2006-08-27 | Иван Илларионович Тютрин | Способ оценки функционального состояния системы гемостаза |
RU2430380C2 (ru) * | 2009-12-10 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
RU2548780C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121490A patent/RU2655304C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2282855C2 (ru) * | 2004-04-12 | 2006-08-27 | Иван Илларионович Тютрин | Способ оценки функционального состояния системы гемостаза |
RU2430380C2 (ru) * | 2009-12-10 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
RU2548780C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Способ определения функционального состояния системы гемостаза |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016121490A (ru) | 2017-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4848369B2 (ja) | 浮腫検出のための装置と該動作方法 | |
JP6690680B2 (ja) | 血液状態解析装置、血液状態解析システム、および血液状態解析プログラム | |
JP4881574B2 (ja) | 経穴位置評価装置 | |
US8063644B2 (en) | Impedance measurement of a pH electrode | |
JP6987063B2 (ja) | 細胞の少なくとも1つの種類および/または状態を判定するための方法、ならびにシステム。 | |
JP2019509153A5 (ru) | ||
JP2016510120A5 (ru) | ||
JP5976809B2 (ja) | 試料処理量を高めるための内挿センサデータの外挿 | |
US20220054018A1 (en) | Measuring device for measuring an intensive measurand | |
Tesei et al. | A cost-effective, non-invasive system for pressure monitoring during epidural needle insertion: Design, development and bench tests | |
JP5110277B2 (ja) | 身体組成推計装置及び身体組成推計方法 | |
JP2019502931A5 (ru) | ||
RU2548780C1 (ru) | Способ определения функционального состояния системы гемостаза | |
RU2430380C2 (ru) | Способ определения функционального состояния системы гемостаза | |
RU2655304C2 (ru) | Способ определения функционального состояния системы гемостаза | |
US20150260776A1 (en) | Method and apparatus for evaluating electrical wire | |
RU2669347C1 (ru) | Способ определения функционального состояния системы гемостаза | |
CN114112169A (zh) | 一种压力检测电路以及血液分析装置 | |
KR102147568B1 (ko) | 맥파 신호의 평활도를 결정하는 장치 및 방법 | |
Chioncel et al. | Visual method to recognize breathing cracks from frequency change | |
SE544094C2 (en) | Medical device for analyzing epithelial barrier function using electrical impedance spectroscopy | |
RU2504759C1 (ru) | Способ определения влажности древесины | |
RU2660710C1 (ru) | Способ определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов | |
RU2720035C1 (ru) | Измеритель локальной коррозии промысловых нефтегазопроводов | |
JP6811168B2 (ja) | 電源劣化判定方法、電源劣化評価方法、電源劣化判定装置、電源劣化評価装置、およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190601 |