Разработка неинвазивного метода определения вязкости крови
Автор: Рзаев А.Г., Расулов С.Р., Рзаев Э.А.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 4 (90) т.24, 2020 года.
Бесплатный доступ
Целью исследования является разработка нового метода неинвазивного определения динамической вязкости крови. При разработке метода использованы методы математического моделирования и законы реологии, механики, биомеханики и физиологии человека. Показано, что повышение вязкости крови приводит к функциональной недостаточности различных органов и тканей, нарушениям коронарного и мозгового кровообращения. В результате анализа было выявлено, что кровь можно рассматривать как коллоидную взвесь, в которой взвешены частицы эритроцитов и тромбоцитов, а вязкость такой коллоидной системы в микроциркуляции не подчиняется закону Ньютона. При этом к числу основных факторов, существенно влияющих на вязкость крови, можно отнести: артериальное давление гематокрита, число тромбоцитов, абсолютное количество белков фибриногена и микроглобулинов и концентрацию липопротеинов. Получена математическая модель определения вязкости коллоидной дисперсной системы крови с учетом концентрации дисперсной фазы (клеток крови) и структурообразования крови; предложена модель определения толщины граничного слоя адсорбированных на внутренней поверхности сосудов форменных элементов крови и показан механизм структурообразования крови, связанный с поверхностными зарядами эритроцитов и тромбоцитов.
Динамическая вязкость, кровь, коллоидная дисперсная система, неинвазивный метод
Короткий адрес: https://sciup.org/146282182
IDR: 146282182 | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.4.02
Список литературы Разработка неинвазивного метода определения вязкости крови
- Алехин М.А., Сидоренко Б.А. Современные подходы к эхокардиографической оценке систолической функции сердца // Кардиология. - 2007. - Т. 47, № 7. - С. 4-12.
- Алиев Т.А., Рзаев Аб.Г., Гулуев Г.А., Рзаев Э.А., Меняева Р.К., Меликов Р.А., Рзаева Н.Э. Способ автоматического измерения вязкости крови и устройство для осуществления способа // Евразийский патент № 030405 от 31.06.2018.
- Алиев Т.А., Рзаев Аб.Г., Гулуев Г.А., Рзаев Э.А., Рзаева Н.Э. Способ диагностики стеноза аортального клапана сердечно-сосудистой системы // Евразийский патент № 028960 от 31.01.2018.
- Голядкина А.А., Кириллова И.В., Щучкина О.А., Маслякова Г.Н., Островский Н.В., Челнокова Н.О. Конечно-элементное моделирование ишемической болезни сердца исходя из картины морфофункциональных изменений венечных артерий и сердечной мышцы человека // Российский журнал биомеханики. - 2011. - Т. 15, № 4 (54). - С 33-46.
- Девликомов В.В., Мархасин И.Л., Бабалян Г.А. Оптические методы контроля за разработкой нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1970. - 160 с.
- Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. - М.: Мир. - 1981. - 624 с.
- Кучумов А.Г., Хайрулин А.Р., Породиков А.А., Арутюнян В.Б., Синельников Ю.С. Оценка эффективности установки модифицированного шунта Блэлок-Тауссиг у детей с врожденным пороком сердца // Российский журнал биомеханики. - 2020. - Т. 24, № 1. - С.76-96.
- Манцкава М.М. Новый неинвазивный метод оценки коэффициента микроциркуляции // Российский журнал биомеханики. - 2016. - Т. 20, № 1. - С.70-76.
- Манцкава М.М. Няшин Ю.И. Лохов В.А. Оценка кровообращения при экспериментальном опухолевом паранеопластицизме // Российский журнал биомеханики. - 2019. -Т. 23, № 4. -С. 505-509.
- Медведев А.Е. Двухфазная модель течения крови // Российский журнал биомеханики. - 2013. - Т. 17, № 4 (62). - С. 22-36.
- Муравьев А.В., Кислов Н.В., Тихомирова И.В., Михайлов П.В., Муравьев А. А. Влияние вязкости плазмы и гематокрита на деформацию эритроцитов // Российский журнал биомеханики. - 2013. -Т. 17, № 2 (60). - С. 75-83.
- Муравьев А.В., Тихомирова И.В., Маймистова А.А., Михайлов П.В., Муравьев А.А. Роль микрореологических свойств эритроцитов в неньютоновском поведении цельной крови // Российский журнал биомеханики. - 2010. - Т. 14, № 4 (50). - С. 96-104.
- Петровский Б.В. Большая медицинская энциклопедия. - 3-е изд. - М.: Советская энциклопедия, 1974. - 1988. - 15912 с.
- Райдинг Э. Эхокардиография: практ. рук-во. - 3-е изд. - М.: МЕДпрессинформ, 2013. - 280 а
- Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. - М.: Высшая школа, 1999. - 524 с.
- Рзаев Э.А., Расулов С.Р., Рзаев А.Г. Разработка математических моделей для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы // Казан. мед. журн. - 2015. - Т. 96, №4. - С. 681-685.
- Сидорова М.А., Сертантова Н.А. Особенности применения инструментальных методов измерения вязкости крови человека // Изв. ЮФУ. Технические науки. - 2010. - № 8. - С. 186-191.
- Тазюков Ф.Х., Кутузова Э.Р., Снигерев Б. А., Гарифуллин Ф.А. Течение крови в кровеносных сосудах с аневризмой // Российский журнал биомеханики. - 2018. - Т. 22, № 3. - С. 345-60.
- Тазюков Ф.Х., Хассан ДМ., Халаф Х.А., Снигерев Б.А., Абдул Рахман С.Х. Течение крови в симметричной кровеносной артерии со стенозом // Российский журнал биомеханики. - 2012. - Т. 16, № 1. - С. 46-56.
- Тарловская Е.И. Особенности лечения нарушений ритма сердца у пациентов с хронической сердечной недостаточностью // Кардиология. - 2017. - Т. 57, № - С. 323-332.
- Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. - 2-е изд. - М.: Медицина, 2015. - 925 с.
- Ушакова Л.Ю. Ультразвуковое исследование сосудов // Международные обзоры: клиничская практика и здоровье. - 2015. - № 4. - С 5-15.
- Царев О.А., Прокин Ф.Г., Гончаров А.В., Мащенко Ю.В., Дубаносов В.В., Набегаев А.И. Устройство для определения вязкости крови // Патент на полезную модель № 21735 от 03.04.2006.
- Царев О.А., Прокин Ф.Г., Гончаров А.В., Царева Е.Ю., Шушпанова Е.В. Способ неинвазивного мониторинга вязкости крови // Патент РФ № 2305490 от 10.09.2007.
- Чулаповский В.И. Введение в молекулярный спектральный анализ. - М.: Гостехиздат, 1950.
- Шабрыкина Н.С., Кушнирева И.В., Шипиловских К.В. Сравнительный анализ результатов математического моделирования микроциркуляции и компьютерной капилляроскопии // Российский журнал биомеханики. - 2009. - Т. 13, № 1. - С. 43-48.
- Шабрыкина Н. С. Применение математической модели микроциркуляторных процессов для диагностики функциональных расстройств микроциркуляции // Российский журнал биомеханики. -2007. - Т. 11, № 2. - С. 9-14.
- Шадрина Н.Х. О влиянии реологических и миогенных факторов на кровоток в резистивном сосуде // Российский журнал биомеханики. - 2013. - Т. 17, № 4. - С. 8-21.
- Шутеу Ю., Бэндилэ Т. [и др.]. Шок. Терминология и классификация. Шоковая клетка. Патофизиология и лечение. - Бухарест: Воен. изд-во, 1981. - 515 с.
- Antonova N., Velcheva I. Characteristic parameters derived from whole blood viscometry in cerebrovascular disease // Russian Journal of Biomechanics. - 1999. - № 1. - С. 37-46.
- Bylund G. Dairy processing handbook. - Lund: Tetra Pak processing systems АВ, 1995. - 442 p.
- Ebisui A, Taguchi Y, Nagasaka Y. Novel optical viscosity sensor based on laser-induced capillary wave // MOEMS Miniaturized Systems VII. - 2008. - Vol. 6887. - 10 p.
- Lee S.Y., Cowdrick K.R., Sanders B., Sathialingam E., McCracken C.E., Lam W.A., Joiner C.H., Buckley E.M. Noninvasive optical assessment of resting-state cerebral blood flow in children with sickle cell disease // Neurophotonics. - 2019. - Vol. 6, no. 3. - P. 035006.
- Lerman Y. Preliminary clinical evaluation of a noninvasive device for the measurement of coagulability in the elderly // J. Blood Med. - 2011. - Vol. 2. - P. 113-117.
- Mesquita R.C., Durduran T., Yu G., Buckley E.M., Kim M.N., Zhou C., Choe R., Sunar U., Yodh A.G. Direct measurement of tissue blood flow and metabolism with diffuse optics // Philos. Trans. R. Soc. A: Math., Phys., Eng. Sci. - 2011. - Vol. 369. - P. 4390-4406.
- Shin S., Keum D.Y. Measurement of blood viscosity using mass-detecting sensor // Biosens. Bioelectron. -2002. - Vol. 17. - P. 383-388.
- Zhao Y., Yang S., Wang Y., Yuan Z., Qu J., Liu L. In vivo blood viscosity characterization based on frequency-resolved photoacoustic measurement // Appl. Phys. Lett. - 2018. - Vol. 113. - P. 143703-143707.