Особливості інструментальних засобів біомедичної кіберфізичної системи

2018;
: сс. 8 - 14
1
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра електронних обчислювальних машин
2
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра теоретичної радіотехніки та радіовимірювання
Подано матеріали досліджень, пов’язаних із побудовою біотехнічних систем як складових кіберфізичних систем біомедичного призначення. Запропоновані узагальнені структури біомедичних біотехнічних систем дають змогу формулювати та розв’язувати задачі проектування таких біотехнічних систем як компонент кіберфізичних систем. Розглянуто, проаналізовано та запропоновано низку практичних заходів стосовно створення інструментальних засобів біотехнічних систем. Особливості взаємодії між біологічною та технічною складовими задають перелік експериментальних та теоретичних досліджень, що йдуть паралельно до технічних етапів реалізації. Особливості побудови біотехнічної системи на основі біоелектроімпедансометрії з погляду метрології полягає у неможливості мати взірцевий біологічний об’єкт. Похибки при біоелектроімпедансометрії виникають у результаті взаємодії інструментальних засобів і біологічного об’єкта та перерахунку біофізичних параметрів у фізіологічні характеристики. Докладно розглянуто експериментальні результати, які супроводжували розроблення та дали можливість побудувати біотехнічну систему для визначення рівня втрат крові.
  1. Anatoliy Melnik. Cyber-Physical Systems Multilayer Platform and research Framework. Advances in Cyber-Physical Systems, 2016, vol. 1, No 1, pp. 1–6.
  2. Leonid Berezko, Serhii Sokolov. Biotechnical components of cyber-physical systems. // Advances in cyber-physical systems, Lviv Polytechnic National University, 2017, vol. 2, No 1, p. 1–5.
  3. Ahutin V. M. Bionic aspects of the synthesis of biotechnical systems. Information materials: Cybernetics. M.: Sov. Radio, 1976, No. 4 (82), pp. 3–26.
  4. Fletcher R., Fletcher S., Wagner E. Clinical epidemiology. Fundamentals of Evidence-Based Medicine. / Translation from English, M.: Media Sphere, 1998, 351 pp.
  5. Berezko L. O., Smerdov A. A, Sokolov S. E. Possibilities of application of bioelectroimpedance measurement for investigation of microcirculation state. // Electronics and Communications, 2011, No. 2 (61), c. 101–105.
  6. Schwan H. P. Alternating Current Electrode Polarization. Biophysic, 1966, bd. 3, No 5, pp. 181–201.
  7. Geddes L. A., Da Costa C. P., Wise D. The impedance of stainless-steel electrodes. Med. Biol. Eng., 1971, vol. 9, No 3, pp. 511–521.
  8. Sun H. H., Onaral R. A Unified Approach to Represent Metal Electrode Polarization/ Iree Transactions on Biomedical Engineering, 1983, v. BME-30, No 7, pp. 399–405.
  9. Grigorchak I. I., Ponedilok G. V. Impedance Spectroscopy: Textbook. Lviv: Publishing House of Lviv Polytechnic, 2011, p. 352.
  10. Egorov Yu. P., Kuznetsov G. D. The brain as a volumetric conductor. M.: Nauka, 1980, p. 160.
  11. Grechin V. B., Kropotov Yu. D. Slow non-electric rhythms of the human brain. L .: Nauka, 1979, p. 128.
  12. Olson W. H., Schmincke D. R., Bradley L., Henley B. S. Time and frequency dependence of disposable ECG electrode-skin impedance. Medical Instrumentation, 1979, vol. 13, No 5, pp. 269–272.
  13. Kachalov Yu. P., Gnotov A. V., Nozdrachev A. D. The metallic microelectrode. L.: Nauka, 1980, p.159.
  14. Andreev V. S. Conductometric methods and devices in biology and medicine Moscow: Medicine, 1973. 334 p.
  15. Berezko L. O., Smerdov A. A, Sokolov S. E. Possibilities of application of bioelectroimpedance measurement for investigation of microcirculation state. Electronics and Communications, 2011, No. 2, c. 101–105.
  16. Bryusov P. G. Extra determination of blood loss by nomograms. / / Military Medical Journal, 1986, No. 9, p. 61–62.
  17. Berezovsky V. A , Kolotyolov N. N. Biophysical characteristics of human tissues.– K.: Naukova dumka,1990, 224 p.
  18. Sherman D. M., Bordyuzhenko I. I., Rodionov V. I, Pokrovsky M. M., Sidakova G. A. The dependence of the values of the inter electrode impedance on the localization and area of the electrodes, the frequency and the force of the measuring current. News of medical equipment, Moscow: Scientific works VNIIMP, 1976, No. 4, pp. 8–12.