автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Биотехническая система экспресс-оценки процесса оседания эритроцитов в микрообъемах

На правах рукописи Аристов Александр Александрович

БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ В МИКРООБЪЕМАХ

Специальносгь05.11.17-приборы, системы и изделия медицинского назначения

Автореферат диссертации насоисканиеученой степени кандидата технических нау к

Томск-2006

Рабата выполнена в ГОУ ВПО "Томский политехнический университет" и ГОУ ВПО "Сибирский государственный медицинский университет Росздрава "

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Пеккер Яков Семенович

Научный консультант - доктор медицинских наук Рязанцева

Наталья Владимировна

Официальные оппоненты: - доктор технических наук

Градобоев Александр Васильевич

- кандидат технических наук Уманский Олег Семенович

Ведущая организация: - ГОУВПО "Санкт-Петербургский

государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)"

Зашита диссертации состоится " 2006 г. в ~ часов

на заседании диссертационного совета Д212.269.09 в Томском политехническом университете по адресу: 634028, г.Томск, ул.Савиных, 7, библиотека НИИ интроскопии.

С ¡диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета по адресу: г. Томск, ул. Белинского, 53.

Автореферат разослан " 9 " Июня 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.269.09

доцент, к.т.н.

Б.Б. Винокуров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Измерение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) является одним из наиболее часто проводимых в клинике исследований крови. Анализ СОЭ широко используется как в нашей стране, так и в зарубежной медицинской практике. Актуальность вопроса оптимизации и автоматизации процесса оценки седиментационных характеристик эритроцитов определяется высокой клинической ценностью показателя СОЭ, по которому можно судить о наличии патологических процессов в организме, отслеживать течение болезни и эффективность проводимой терапии, и в то же время, значительными временными затратами на его постановку и необходимостью забора достаточно большого объема крови от пациента для проведения этого исследования.

Существующие современные методы оптимизации анализа СОЭ, в том числе реализованные в конкретных приборах, позволяют снизить время его проведения до 15-20 мин (стандартный метод занимает 1-2 ч), повысить чувствительность и снизить ошибку оператора. Однако одной из основных задач в плане оптимизации анализа все еще остается проблема снижения объема необходимой для исследования пробы. Так, стандартный принятый в зарубежной практике метод Вестергрена требует забора 2 мл венозной крови. Для используемого в России микрометода Панченкова необходимо около ОД мл крови. Но так как в последнем случае используют капиллярную кровь, которую обычно получают путем прокола мягких тканей пальца, нужный для анализа объем крови набрать достаточно сложно. Кровь приходится выжимать из пальца с определенным усилием, что чревато травматизацией клеток, перемешиванием крови с лимфой и приводит к искажению величины СОЭ. Кроме того, сложность получения требуемого объема крови приводит к неточности при разведении образца, что также ведет к ошибке анализа. В случае проведения данного анализа у детей вопрос минимизации объема исследуемого образца становится еще более актуальным.

Существующие зарубежные автоматизированные приборы по измерению СОЭ пока не разрешены к применению в клинической практике Российских лабораторий, так как не удовлетворяют Российским стандартам (основаны на методе Вестергрена). Российскими производителями медицинской аппаратуры, по имеющимся у нас данным, серийно такие приборы не выпускаются.

В связи с вышеизложенным актуальным остается вопрос разработки высокоэффективной, автоматизированной лабораторной диагностической аппаратуры для контроля за состоянием системы крови и, в частности, позволяющей производить оценку седиментационных характеристик эритроцитов крови в микропробе за короткий промежуток времени.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является обоснование и разработка экспресс-метода, а также соответствующих технических средств, для оценки процесса оседания эритроцитов в микропробе крови без специальной пробоподготовки и модификации объекта исследования.

В работе решались следующие основные задачи:

1. Изучение возможности применения физико-химических методов и технических средств для оценки процесса оседания эритроцитов в микропробе без специальной пробоподготовки и модификации объекта исследования.

2. Анализ физических процессов, происходящих в лежащей капельной пробе (ЛКП) исследуемой крови в ходе оседания клеток.

3. Оценка влияния различных биофизических и физико-химических факторов на процессы поглощения и рассеяния светового монохроматичного излучения, проходящего вертикально через ЛКП крови.

4. Разработка приближенной модели прохождения светового излучения через капельную пробу крови при протекании в ней процесса оседания клеток.

5. Обоснование и экспериментальное исследование методов получения количественной информации о характере течения процесса оседания эритроцитов крови по динамике изменения показателя светопропускания ЛКП.

6. Создание и испытание действующего макета технической системы оценки седиментационных свойств крови и экспериментальное подтверждение эффективности разработанного метода.

Методы исследования. Поставленные задачи решались в соответствии с основными принципами поэтапного моделирования биотехнических систем путем сочетания теоретических и экспериментальных методов исследования.

При решении поставленных задач использовались методы физического и математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились с использованием разработанных нами исследовательских измерительных приборов. Получаемые данные сравнивались со стандартными, принятыми в клинической лабораторной практике методами.

Научная новизна работы:

1. Доказана принципиальная возможность создания лабораторно-диагностических методов и систем оценки динамических показателей биологических жидкостей без специальной пробоподготовки в основе которых лежит фотометрия ЛКП исследуемого образца.

2. Разработана приближенная физико-математическая модель изменения интенсивности оптического излучения, проходящего через ЛКП крови, от протекающего в пробе процесса оседания эритроцитов, учитывающая , оптические и геометрические свойства пробы.

3. Экспериментально подтверждены основные положения предложенной модели прохождения излучения через ЛКП в ходе оседания в ней частиц.

4. Определены основные режимы проведения фотометрических измерений исследуемой биопробы, обеспечивающие соблюдение принципов адекватности и идентификации информационной среды.

5. Разработан принцип построения аппаратных средств для осуществления экспресс-метода оценки динамики оседания эритроцитов крови в микрообъеме.

6. Разработан оригинальный экспресс-метод оценки скорости оседания эритроцитов в микрсюбъеме крови, результаты которого хорошо согласуются со стандартной методикой Панченкова.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Предложен и исследован новый подход к оценке динамических характеристик биологических дисперсных сред, в частности, скорости оседания эритроцитов, основанный на фотометрировании проб, имеющих форму лежащей капли.

Разработана и сконструирована установка, позволяющая реализовать предложенный метод исследования. Конструкция устройства защищена патентом на полезную модель РФ (2005г). Прибор прошел экспериментальную клиническую апробацию в центральной научно-исследовательской лаборатории и клиниках ГОУВПО "СибГМУ Росздрава", клиниках Военно-медицинского института, отделении пульмонологии Томской областной клинической больницы.

Разработанный метод анализа малых объемов проб использован при выполнении г/б НИОКР по созданию прибора для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови (программа "Конверсия и высокие технологии", 1994-1996 гг.), автоматизации метода диагностики онкологических заболеваний (грант Министерства образования и науки РФ, 2005г), а также инициативных НИР по исследованию оптических свойств биологических сред малых объемов, выполняемых на кафедре "Промышленной и медицинской электроники" ГОУВПО "ТПУ.

Результаты диссертации внедрены в научный и учебный процесс кафедры "Промышленной и медицинской электроники" ГОУВПО "ТПУ", "Биологической и медицинской кибернетики" ГОУВПО "СибГМУ Росздрава".

Положения, выносимые на защиту:

1 Фотометрирование пробы крови, сформированной в виде лежащей капли, позволяет произвести оценку скорости оседания эритроцитов и динамики процесса. При этом регистрируется изменение величины светопропускания в осевой части капельного образца в спектральном диапазоне 750-950 нм (оптимум - 805 нм).

2 Разработанная математическая модель светопропускания капельной пробой позволяет определить количественную связь между параметрами фотометрирования и физическими параметрами крови (концентрацией эритроцитов, размером клеточных агрегатов, процессом оседания, геометрией пробы и др.) и показывает в сочетании с экспериментом, что процесс перераспределения клеток по объему капельной пробы является основным фактом при обосновании зависимости между динамикой изменения светового потока, проходящего через капельную пробу, и скоростью оседания клеток.

3 Результаты оценки СОЭ с помощью капельной методики имеют высокую повторяемость, хорошо согласуются (имеют прямую корреляционную зависимость, г>0,9) с принятым стандартным методом Панченкова, а также имеют самостоятельную диагностическую значимость. При этом время анализа СОЭ уменьшается до 15 минут, объем используемой крови до 25 мкл, существует возможность отслеживать динамику процесса оседания.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах кафедры "Промышленной и медицинской электроники" ТПУ, на отчетных конференциях при выполнении г/б НИОКР,

проводимой в рамках программы "Конверсия и высокие технологии" (Томск, 1996), на 3-ей и 4-ой Междунар. науч.-технич. конференциях "Актуальные проблемы электронного приборостроения" (Новосибирск, 1996, 1998), региональной конференции "Медико-биологические аспекты нейрогуморальной регуляции", посвященной 35-легию ЦНИЛ (Томск, 1997), 2-ой, 3-ей, 4-ой областных науч.-пракгич. конференциях молодых ученых студентов и аспирантов (Томск, 1996, 1997, 1998), 6-ой, 8-ой, 11-ой, 12-ой Междунар. науч.-пракгич. конференциях молодых ученых студентов и аспирантов (Томск, 2000, 2002, 2005, 2006), Всероссийской НПК "Электронные средства и системы управления (Томск, 2003).

Опытные образцы разработанного прибора для оценки фагоцитарной реакции экспонировались на Междунар. выставке-ярмарке в Ганновере (Германия, Ганновер, 1997), Всероссийской выставке-ярмарке "Медицинское оборудование" (Томск, 1998).

Личный вклад автора. Идея использования метода фотометрирования капельных проб для анализа биожидкостей была предложена проф., д.т.н., Л.М. Ананьевым. Им же была произведена и постановка задачи. Автор внес определяющий вклад в конструирование и изготовление экспериментальных установок, планирование и проведение всех экспериментов, анализ полученных результатов, создание модели светопропускания капельной пробой. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, включая 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 287 наименований и содержит 202 страницы основного текста, включая 100 рисунков. Каждая глава начинается вводными замечаниями и заканчивается выводами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, поставлена цель и обозначены задачи исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа данных литературы представлено описание объекта исследования - крови человека. Показано, что наряду с оценкой количественного состава и морфологических характеристик клеток крови важное значение имеет изучение ее функциональных свойств и, в частности, процесса агрегации клеток, играющего ключевую роль в реологическом поведении крови. Одним из самых ранних методов непрямого измерения агрегации эритроцитов крови является оценка скорости их оседания. В первой части обзора показана высокая диагностическая значимость данного показателя в различных областях медицинской практики. Приведен анализ современных представлений о механизмах процесса оседания эритроцитов в эксгравазированной крови.

Основная часть первой главы посвящена анализу методов и технических средств оценки агрегационных и седиментационных характеристик эритроцитов. Определены основные направления развития методов и аппаратуры для анализа

седиментационных процессов. Показано, что современные исследования и технические разработки в основном направлены на получение результатов анализа в срок менее 60 мин; уменьшение объема крови, требуемой для анализа; повышение информативности анализа; оптимизацию этапа пробоподготовки.

Анализ существующих методов оценки СОЭ показал ограниченность методических и технических возможностей в плане минимизации объема используемой пробы при "классическом" подходе к оценке СОЭ. В большинстве случаев, в том числе и в современных автоматизированных приборах, оценка процесса оседания осуществляется в стеклянных или прозрачных пластмассовых трубках определенного диаметра и высоты где отслеживается движение границы раздела клетки/плазма относительно границы плазма/воздух. Уменьшение высоты трубки с целью минимизации объема пробы приводит к снижению динамического диапазона измеряемого параметра и менее точной его регистрации. Уменьшение диаметра трубки значительно меняет условия оседания эритроцитов, так как значительное влияние оказывает контакт оседающих агрегатов со стенкой сосуда. Нарушается "физиологичность" процесса, что ведет к ошибочным результатам.

Имеющиеся представления о морфологии клеток крови, их физико-химических свойствах, анализ методов оценки состава крови и ее свойств показали преимущества использования оптических методов для оценки процессов агрегации и оседания эритроцитов крови. Так как процесс оседания клеток связан с возникновением энергетических взаимодействий между клетками и компонентами среды, то желательно совместить измерение оседания частиц с оценкой изменения энергетических характеристик пробы, то есть учесть изменение поверхностных сил, возникающих при агрегации и структурировании частиц дисперсной фазы.

Основываясь на теоретических предположениях и собственных экспериментальных исследованиях, в качестве микрометода определения СОЭ клеток нами предложен метод фотометрирования исследуемой жидкой пробы, имеющей форму капли (рис.1), в которой протекают указанные процессы.

Вторая глава посвящена анализу процессов, происходящих в капельной пробе, при оседании в ней эритроцитов и их влияния на изменение оптических свойств пробы. На основе этого анализа синтезирована математическая модель, описывающая изменение динамики светопропускания капельного образца при протекании в пробе процесса оседания эритроцитов. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие расчеты.

Предлагаемый метод оценки СОЭ базируется на особенностях процесса оседания клеток внутри капельной пробы и изменениях в ходе данного процесса величины ее светопропускания. Исходя из предложенной схемы исследования (рис.1), величина светопропускания пробы определяется

Приемник излучения

Образец крови

^Прозрачная подложка

Источник излучения

Рис. I. Схема реализации метода фотометрирования капельной пробы

оптическими свойствами просвечиваемой среды и геометрией капли. Увеличение интенсивности проходящего светового потока происходит в результате уменьшения дисперсности среды при агрегации рассеивающих частиц (эритроцитов). В результате уменьшения расстояния между рассеивателями при оседании также наблюдается изменение светопропускания.

Ряд процессов являются специфичными при оседании частиц именно в капельной пробе (рис. 2).

Так, в результате перераспределения клеток, оседающих в центральной части по всему объему осевшего слоя (рис. 2, а), происходит увеличение концентрации клеток (приведенной к величине зондируемого объема) по периметру основания капли, а в ее центральной части, соответственно, наблюдается их уменьшение и увеличение прозрачности в этой области. Адсорбция поверхностно-активных компонентов плазмы на границе раздела кровь/воздух, а также агрегация клеток (в начальные моменты оседания) приводят к снижению внутренней энергии пробы, ее поверхностного натяжения и, соответственно, к уплощению капли (рис. 2, б), что повышает величину светопропускания пробы. Данный процесс в большей степени оказывает влияние на начальные оптические свойства пробы.

Рис. 2. Модель процессов, происходящих в капельной пробе при оседании в ней эритроцитов. Пояснения в тексте

Образование над оседающими частицами дисперсной фазы сферического прозрачного слоя плазмы (рис. 2 б, в) ведет к изменению рассеивающих свойств пробы-линзы и соответственно изменению плотности светового потока на выходе пробы. Образовавшаяся "капля" плазмы над оседающим слоем клеток в результате влияния поверхностных сил приводит к изменению кривизны этого слоя (рис. 2 в), что также скажется на светопропускной характеристике капли. Но последний процесс эффективен только при достаточно длительном фотометрировании капли.

Был проведен математический анализ изменения концентрации клеток, находящихся в области прохождения светового потока при изменении толщины оседающего слоя (А) эритроцитов в капле. Графики расчетных значений изменения концентрации клеток крови с гематокритом равным 0,5 при разных диаметрах зондирующего луча представлены на рис. 3. Как видно из графиков, при оседании клеток наиболее выраженное уменьшение их концентрации происходит именно в центральной (осевой) части капельного образца.

О перераспределении клеток по объему пробы говорит и тот факт, что при изменении диаметра пучка зондирующего излучения резко меняется динамика регистрируемого светового потока. При увеличении диаметра зондирующего луча (плотность светового потока не изменяется) скорость изменения величины светопропускания капельной пробой заметно уменьшается (рис. 4). Для диаметра луча, близкого к диаметру капли, изменение интенсивности проходящего светового потока при оседании эритроцитов схоже с динамикой светопропускания

пробой крови, размещенной в плоской кювете, просвечиваемой вертикально и имеющую сравнимую с каплей толщину просвечиваемого слоя.

2 6

—t— ф 1 мм

-и— Ф 2мм

- л— Ф Змм

■и - Ф 4 мм

Ф 6мм

2 1.8 1,6 1,4 1.2 I 08 Толщина слоя клеток (0т). мм

Рис. 3. Расчетное изменение концентрации клеток при оседании в области прохождения зондирующего излучения для разных диаметров луча. Диаметр основания капли — 6 мм, высота —2 мм

Рис. 4.

Время, мин

Динамика

изменения

светопропускания пробы в зависимости от диаметра светового потока: 1, 2, 5) капельная проба; 3, 4) плоская кювета. СОЭ крови 40 мм/ч, диаметр основания капли 3,5 мм, объем капли 11 мкл

На основании эксперимента и математических расчетов можно полагать, что процесс перераспределения клеток по объему пробы является основным фактом при обосновании зависимости между динамикой изменения интенсивности светового потока, проходящего через капельную пробу и скоростью оседания клеток. Так как динамика изменения концентрации клеток в области просвечивания является функцией, зависящей от скорости оседания клеток (скорость изменения А), и определяет динамику изменения интенсивности проходящего светового излучения, то на основе оценки изменения последнего параметра во времени (с учетом агрегационных процессов) может быть оценен и параметр СОЭ.

Для оценки светопропускания через образец крови, в котором происходит агрегация клеток, за базовую была взята известная зависимость, полученная B.C. Ремизович и соавт. [1982] и описывающая оптическую передачу через дисперсную среду с высокой концентрацией оптически мягких частиц:

г \

1

^cosh {jfiMr d),

где fi3 - коэффициент поглощения, - транспортный коэффициент рассеяния, d—толщина просвечиваемого слоя.

^.= C"«Hb02J+i"aHb(l " i) " ^аН2о)-Hf +//„HjO, (2)

где Ht — гематокрит, s — параметр сатурации гемоглобина крови кислородом.

Для расчета транспортного коэффициента рассеяния /а использовано приближение, полученное для сфероидальных частиц (эллипсоид вращения), V. Twersky [1970] на основе аппроксимации Вентцеля-Крамерса-Бриллюэна (ВКБ) с учетом многократного рассеивания и усреднения для разных углов поворота агрегатов в пространстве, которое записывается:

T(d) =

,-r.d

(1)

И,г =ЛО-2) = На + с Н) —^-(3)

м)

где g — средний косинус угла рассеяния (для крови принимают равным £>0,99), а и с — соответственно меньшая и большая оси сфероида, у0 - объем рассеивателя.-

В пределах ВКБ аппроксимации функция К(р) отражает интерференционную природу каждого отдельного акта рассеяния

„, . .{sin^p)4) (S¡n(/))V

л (р) = Н—-—I+1—-—J , где р - эффективный фазовый сдвиг. „ (инь — лнго)

р = 2жх.--—1—, где инь и Лн,о - показатели преломления НЬ и Н20, Н -

Л

безразмерный коэффициент, связанный с формой частиц.

Для оценки изменений оптической передачи, следуемой в результате агрегации клеток, проанализировано выражение (3), когда отношение с/а, отражающее рост агрегатов, увеличивается во времени. В целом, рост агрегатов вызывает уменьшение и соответствующее увеличение светопропускания. Однако, когда большая ось агрегатов растет со временем, также растет и р. Ввиду того, что функция К(р) имеет колебательный характер, это ведет к сложному поведению Ци и, следовательно, необходимости более тщательного подхода к выбору длины волны излучения, используемого при исследованиях.

Из анализа факторов, влияющих на свегопропускание крови, сделан вывод, что диапазон длин волн, который может быть использован для оценки процессов оседания эритроцитов, лежит в области 750-950 нм и отвечает требованию монотонности увеличения функции светопропускания с увеличением размера оседающих клеточных агрегатов. Оптимальная длина волны — 805 нм соответствует изобестической точке спектральных характеристик гемоглобина и оксигемоглобина.

Был проведен численный анализ изменения светопропускания капельной пробы при оседании в ней эритроцитов (с учетом образования клеточных агрегатов). При анализе оценивалось изменение оптической плотности в центральной части капли, где происходят наибольшие изменения концентрации, а, следовательно, и интенсивности проходящего светового излучения.

Исходными физическими величинами, зависящими от динамики процессов в капельной пробе и определяющими коэффициенты //„, ¿jln а в конечном итоге - величину светопропускания пробы Т, являются толщина просвечиваемого слоя d, которая определяется высотой осевшего слоя клеток h и является функцией от времени, величина гематокрита и размер клеточных агрегатов. Так как при оседании происходит увеличение концентрации клеток в осевшем слое, также будет представлять функцию от времени. Для длины волны 805 нм, основываясь на (2), можно записать:

fát) = Оа НЪ - ^аН2о) Щ0 + j"aH20, (4)

Транспортный коэффициент рассеяния даже в отсутствие агрегации эритроцитов, также зависит от величины гематокрита (3) и, следовательно,

изменяется при оседании клеток. С учетом протекающих в капле процессов уравнение (1) можно записать в следующем виде:

T(i) =

„-имыо

cosh {^0(t)fi,r(t) h(t))

(5)

Расчетные изменения Ht(t) для "плоской" и капельной проб имеют различную динамику (рис. 5).

г з Эта зависимость показывает

преимущества использования

капельной пробы. Так, при одной и той же скорости оседания эритроцитов величина гематокрита в зондируемой области для капельной пробы изменяется меньше, следовательно, скорость изменения светопро пускания образца будет выше, чем для плоской кюветы.

Коэффициент поглощения, согласно (4), и транспортный коэффициент рассеяния с увеличением гемаго крита также возрастают. Это должно приводить к снижению величины

светопропускания образца крови, согласно выражению (5). Однако в целом, ввиду значительного уменьшения величины h(t), по сравнению с изменением /ла и светопропускание образцов, даже без учета агрегации клеток, будет возрастать (рис. 6).

6 9

Время, мин

Рис. 5. Расчетное изменение величины гематокрита (Н0 в области прохождения излучения в результате изменения толщины просвечиваемого слоя (И) при оседании клеток

Рис. 6. Расчетное изменение величины светопропускания (Т) в процессе оседания клеток для плоской кюветы и капельной пробы (без учета агрегации) в зависимости от толщины осевшего слоя клеток. Высота капли и толщина плоской кюветы — 3 м.и, начальный Ш - 0,3

2,5 2 I.S

Толщша осевиЕго слоя (А ), мм

Расчетные зависимости о преимуществе капельной пробы подтверждают результаты экспериментальных исследований (рис. 7).

Рис. 7. Экспериментальные кривые изменения выходного напряжения фотоэлектрического преобразователя (ФЭП),

отражающие динамику

светопропускания в процессе оседания эритроцитов в капельной пробе (капп.) и в плоской кювете (пл.) для разных значений СОЭ образца

о г 4 6 $ ш Время, мин

На рис. 8-9 представлены результаты экспериментального исследования, в ходе которого проводилось непосредственное сравнение изменения величины светового потока, прошедшего через капельную пробу (по изменению выходного напряжения ФЭП), с толщиной осевшего слоя клеток (Л), оцениваемого по снимкам боковой проекции капельной пробы, рис. 8. Съемка капли проводилась в затемненной камере первичного преобразователя. Капля снизу просвечивалась потоком ИК-излучения, т.е. видеокамера фиксировала рассеянное каплей излучение.

20 мин й=0,99 мм

30 мин А=0,88 мм

Рис. 8. Кинограмма оседания эритроцитов в капле. Диаметр основания капли — 5,3 мм, объем — 30 мкп, высота — 2,03 мм, СОЭ — 50 мм/ч

Как видно из графиков на рис. 9, динамика изменения светопропускания капельными пробами в зависимости от толщины осевшего слоя клеток для проб как с высокой, так и с низкой СОЭ с момента образования границы раздела фаз плазма/клетки, близка к линейной. Причем с увеличением величины СОЭ разброс экспериментальных значений от линейной аппроксимационной зависимости уменьшается. Это можно связать с тем, что при высокой величине СОЭ влияние агрегационных процессов сказывается на величине светопропускания только в первые минуты оседания, когда этот процесс протекает достаточно активно. Далее на светопропускание капельной пробы

СОЭ 4 мм/ч, капл. СОЭ 4 мм/ч, пл. СОЭ 60 мм/ч, капл. СОЭ 60 мм/ч, пл.

влияет только процесс оседания клеток и их перераспределение по объему оседающего слоя. При низкой же величине СОЭ эти два процесса протекают параллельно в течение длительного времени, и наблюдаемая динамика светопропускания в связи с этим носит более сложный характер.

3,5 -

03 2,5 -

С

^ 2

К

81,5 Э

0,5

♦ СОЭ 50 мм/ч ■ СОЭ $ мм/ч А СОЭ 1 мм/ч

*

' * Рис. 9. Экспериментальная

' зависимость изменения величины

*' выходного напряжения ФЭП в

ш зависимости от толщины

л. • • * осевшего слоя клеток в капельной

пробе для проб с разной величиной СОЭ. Время регистрации 30 мин

♦

2 1,8 1,6 1.4 1,2 1 0,8 Толщина слоя клеток Л, мм

Проведенные на модели исследования функции передачи светового излучения через образец от изменения исходных характеристик системы, динамики процесса оседания частиц и сравнение их с реальными модельными экспериментами показали правильность выбранного метода оценки.

Конечно представленная модель, позволяет лишь приближенно судить об изменении светопропускания образца при оседании клеток во времени. Для получения более адекватных результатов необходим достаточно глубокий анализ изменения оптических свойств капельного образца с учетом аберраций, непостоянства локального радиуса кривизны, изменения эффективного коэффициента преломления гетерогенной полидисперсной среды и т.д.

Вместе с тем, упрощенная математическая модель светопропускания, отражающая основные процессы, происходящие в капельной пробе при оседании эритроцитов, позволяет целенаправленно подходить к выбору конструкции первичного измерительного преобразователя, оптимального объема, диаметра основания капельной пробы, параметров фотометрической системы и анализу получаемой информации.

Третья глава посвящена решению вопросов конструирования биотехнической системы для реализации предложенного метода оценки динамики поведения жидких сред путем фотометрирования ЛКП.

На рис. 10 представлена структурная схема разработанной экспериментальной установки, используемой для проведения исследований. Установка позволяет измерять оптические свойства пробы и одновременно регистрировать форму боковой проекции капли, что дает возможность изучать динамику изменения фототока и связать его с изменениями формы капли и характером происходящих в ней процессов.

Рис. 10. Структурная схема экспериментальной установки: 1 - первичный преобразователь, 2 -источник излучения, 3 - приемник излучения, 4 — исследуемая проба, 5 -термодатчик, б— нагревательный элемент, 7 — видеокамера, 8 — персональный компьютер, 9 — источник стабильного тока излучателя, 10 -терморегулятор, 11 - усилительное устройство, 12 - регистрирующее устройство, 13 — источник питания

Теоретические и экспериментальные исследования позволили определить оптимальную конструкцию камеры первичного преобразователя (ТТЛ) для исследования процесса изменения оптико-геометрических параметров капельной пробы и нахождения оптимальных характеристик оптической измерительной системы (рис. 11). Она позволяет с минимальной потерей полезной информации провести необходимые исследования и может служить прототипом первичного преобразователя приборов для решения конкретных медико-биологических задач.

9 «9,10.11 13 -220В

ИСТ ип

Рис. П. Конструкция камеры ПП: 1 - корпус камеры, 2 — ИИ, 3 - ПИ, 4 -рабочий объем камеры, 5 — пластина кюветы, 6 - дверца камеры, 7 — подвижный плунжер, 8 — планшайба, 9 — юстировочные винты, 10 — ось диафрагмы, 11 - диск диафрагмы, 12 — диафрагмирующее отверстие, 13 — фиксатор диафрагмы, 14 — вкладыш кюветы, 15 — проба, 16 — поверхность испарителя, 17—резервуар испарителя, 18 —колба резервуара испарителя, 19 — НЭ, 20 - ТД, 20, 21 — боковые окна камеры

На внутренней задней стенке камеры ПП приклеен гигроскопичный материал, служащий испарителем, нижний край которого опущен через щель в горизонтальный канал с водой и соединяющийся с внешним сосудом для его заправки. Данная система позволяет поддерживать повышенную влажность в камере ПП и тем самым снижает скорость испарения капельных проб жидкости.

На внешней задней стенке камеры ПП в районе испарителя установлен нагревательный элемент системы термостабилизации. Такое расположение нагревателя, как показали экспериментальные исследования конструкции камеры, обеспечивает наилучшие условия для создания повышенной влажности в камере.

При разработке устройства произведен обоснованный выбор электрической схемы питания источника излучения, обеспечивающей стабильность светового потока, преобразователя ток фотодиода - напряжение, обеспечивающего линейность прередаточной характеристики при высокой чувствительности, а также системы термостабилизации, обеспечивающей поддержание температуры в камере ПП на уровне 30,0 ± 0,1 °С. Произведена оценка источников погрешности фотометрической системы.

В главе представлены результаты технических испытаний устройства, подтверждающие правильность принятого принципа действия и основные теоретические предпосылки, использованные при конструировании прибора.

В четвертой главе представлены разработанная методика и результаты экспериментальных клинических исследований оценки СОЭ с помощью предложенного нами метода.

На основе расчетных и экспериментальных исследований определены оптимальные условия настройки фотометрической измерительной системы и проведения исследований с кровью, обеспечивающие воспроизводимость результатов и высокую чувствительность измерительной системы к процессу оседания эритроцитов. Выбран тип кюветы для размещения исследуемого образца, обеспечивающий стабильность формы капли.

В работе представлены результаты клинических исследований, проводившихся в 2004 - 2005 гг. в лечебных учреждениях г. Томска. Ряд исследований проводился в Военно-медицинском институте г. Томска (на базе ожогового отделения и отделения хирургии). В хирургическом отделении исследовались пациенты, поступившие по скорой помощи с острыми воспалительными заболеваниями (острый аппендицит, острый холецистит, гнойные раны, гангрена, отморожения и др.), а также ряд плановых больных. В отделении пульмонологии Томской областной клинической больницы были обследованы больные с острой пневмонией и бронхиальной астмой. Всего обследовано 74 человека в возрасте от 16 до 79 лет (30 женщин и 44 мужчины). При обследовании бальных ставилась задача сопоставления динамики изменения интенсивности светового потока, проходящего через каплю крови в процессе агрегации и оседания клеток, с показателями СОЭ, полученными по стандартной, принятой в клинической практике методике.

На рис. 12 приведены сводные кривые динамики изменения выходного напряжения ФЭП при фотометрировании исследуемых капельных образцов крови в процессе оседания в них эритроцитов. Как видно из графиков на рис. 12, более

высоким значениям показателя скорости оседания эритроцитов, определенных по методу Панченкова, соответствует большая крутизна нарастания графиков свсто пропускания для соответствующих капельных образцов крови. На этом факте был построен дальнейший анализ кривых для получения более точных данных о взаимосвязи между кривой светопропускания и величиной СОЭ.

Проведен регрессионный анализ. Показано, что наиболее тесная связь СОЭ (коэффициент корреляции г>0,9), измеряемой методом Панченкова, наблюдается с величиной изменения абсолютного значения выходного напряжения ФЭП, измеряемого в начальный момент оседания и на 10 минуте, Щъ^-Щк) (рис.13). Использование величины относительного изменения выходного напряжения, Щ^/Щи^, обнаруживает менее тесную его зависимость с показателем СОЭ (г<0,81). Это подтверждает результаты анализа модели светопропускания, где показано, что использование относительных значений светопропускания, ввиду различия начальных величин оптической плотности образцов, дает неоднозначные результаты при оценке СОЭ.

2 3 4

и(1№)-и(и)

Рис. 12. Сводные графики динамика изменения выходного напряжения ФЭП для образцов с разной величиной СОЭ, построенные по средним значениям

Рис. 13. Регрессионная зависимость между параметром и СОЭ

образца крови

С целью оценки возможности использования кривых динамики светопропускания для задачи отслеживания процесса лечения были проведены повторные заборы и анализ проб крови у ряда пациентов, подвергшихся терапевтическому воздействию. Показано, что для больных, проходивших терапию и имевших положительную динамику в процессе лечения, повторные графики светопропускания имели меньшую скорость нарастания относительно исходных. В ряде случаев этот факт имел место, даже если значения СОЭ по Панченкову исследуемых образцов, взятые до и после (в ходе) лечения, мало отличались. У больных с ухудшением патологического процесса, наблюдалось увеличение крутизны кривой светопропускания или она практически мало отличалась от исходной. На основании этого можно предположить, что данная методика может быть более чувствительна к изменению состояния системы крови и организма, чем стандартный анализ СОЭ в его "классической" постановке.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о возможности использования предложенного нами метода для оценки процесса оседания эритроцитов. Поиск оптимального алгоритма обработки экспериментальных данных требует накопления достаточно большого и более полного, чем при проведенных нами первичных исследованиях клинического материала, а также учета многих факторов, что не являлось целью настоящего диссертационного исследования и диктует необходимость дальнейшего научного поиска.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫВОДЫ

1. Разработан и экспериментально проверен новый подход к задаче исследования оседания частиц в жидких дисперсных биологических средах, на базе которого создан экспресс-метод оценки СОЭ в микрообъемах.

2. Предложенный метод исследования процесса оседания эритроцитов основан на фотометрировании проб исследуемого образца крови, сформированного в виде лежащей капли. При этом производится оценка изменения величины светопропускания капельного образца в его осевой части.

3. Показано, что в основе повышенной чувствительности данного метода к процессу оседания эритроцитов лежат механизмы, связанные с перераспределением оседающих частиц по объему пробы, ведущие к значительному уменьшению их концентрации в зондируемой области, а также изменение геометрии капельного образца.

4. Разработана адекватная физико-математическая модель динамики светопропускания образцом крови в виде лежащей капели, при оседании в ней эритроцитов. Численно проанализирована зависимость светопропускания капельной пробы от исходных параметров исследуемого образца и динамики процесса оседания.

5. Разработана и сконструирована экспериментальная исследовательская установка, реализующая метод фотометрирования лежащих капельных проб и обеспечивающая повторяемость результатов оценки оптических характеристик исследуемого образца с точностью до 5%.

6. Создана конструкция системы первичного преобразователя, обеспечивающая анализ микрообъемной пробы, термостатирование исследуемого образца, позиционирование и задание начальных геометрических размеров капли, а также уменьшение испарения пробы.

7. Разработана методика проведения исследований, определены оптимальные параметры фотометрической измерительной системы и капельной пробы исследуемого образца.

8. Определено, что диапазон длин волн зондирующего излучения, подходящий для оценки процесса оседания эритроцитов, лежит в области 750 — 950 нм и отвечает требованию монотонности увеличения функции светопропускания с увеличением размера оседающих клеточных агрегатов. Оптимальная длина волны (805 нм) соответствует изобестической точке спектральных характеристик гемоглобина и оксигемоглобина.

9. Теоретически и экспериментально доказано, что изменение величины светового потока, прошедшего через капельный образец, от толщины осевшего слоя клеток в пробе имеет практически линейную зависимость, а значит параметр светопропускания адекватно отражает динамику процесса оседания эритроцитов.

10. Показано, что для получения расчетных показателей, связывающих изменение оптических свойств капельного образца с величиной СОЭ, необходимо учитывать изменение абсолютных значений величины светопропускания.

11. Проведенные клинические испытания созданной биотехнической системы показали перспективность использования данного метода в медицинской практике. Предложенный метод обеспечивает высокую повторяемость результатов, хорошо согласуется с принятым методом Панченкова и имеет ряд преимуществ: время анализа сокращается до 15 минут, объем используемой крови - до 25 мкл, обеспечивает возможность слежения за динамикой процесса оседания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Аристов А.А., Яковлев А.Г. Автоматизированный индикатор фагоцитоза //2-ая областная науч.-пракгич. конф. молодежи и студентов "Современные техника и технологии". Тезисы докладов. -Томск: Изд-во ТПУ, 1996. - С.44-45.

2. Ананьев Л.М., Аристов А.А., Яковлев AJT., Евтушенко Г.С. Фотоэлектрический анализатор иммунологических реакций //Актуальные проблемы электронного приборостроения: Труды 1П междунар. науч.-техн. конф. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1996.-T.3.-C.35-36.

3. Ананьев Л.М., Аристов А.А., Яковлев А.Г. Прибор для автоматизированного анализа фагоцитарной активности нейгрофилов //Труды конференции, "Медико-биологические аспекты нейрогуморальной регуляции". — Томск: Изд-во СГМУ, 1997.-С341-343.

4. Аристов А А',' Рыбаков А.Н. Телефотометрическая установка для исследования ' динамики полукапельных биопроб //Четвертая областная науч.-технич. конф.

молодежи и студентов по техническим наукам и высоким технологиям. Труды конф. - Томск: Изд-во ТПУ, 1998. - С.232-233.

5. Аристов А.А. Расширение функциональных возможностей автоматизированного индикатора фагоцитоза //Актуальные проблемы электронного приборостроения: Труды IV междунар. науч.-техн. конф. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998. - Т.5. - С.35-36.

6. Ананьев Л.М., Аристов А.А. Фотометрический автоматизированный индикатор фагоцитоза //Тезисы докладов шестой петербургской школы-семинар-выставки "Лазеры для медицины, биологии и экологии".—С.-Петербург, 1998.—С21.

7. Aristov A A., Shmakova N.V. Automation of blood sedimentation rate measurement methods //The sixth International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Yong Scientist "Modern Techniques and Technology" - Tomsk: Tomsk Polytechnic University, 2000.-P. 220-221.

8. Aristov AA, Rybakov A.N. Optimization of methods of obtaning forming surface and methods of computing surface tension in drop biological samples // The sixth Internationa] Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Yong

Scientist "Modem Techniques and Technology" - Tomsk: Tomsk Polytechnic University, 2000. - P. 222-224.

9. Аристов A.A., Рыбаков A.H. Оптимизация метода получения образующей поверхности и определения поверхностного натяжения капельных биопроб //Шестая Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии". Сб. статей. - Томск: Изд-во ТГ1У, 2000. - С.397-399.

10. Аристов A.A., Шмакова H.H.. Автоматизация методов регистрации скорости оседания эритроцитов // Шестая Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии". Сб. статей.

- Томск: Изд-во ТПУ, 2000. - С.399-401.

П.Аристов A.A. Автоматизированный метод определения скорости оседания эритроцитов //Всероссийская науч.-технич. конф. студентов, молодых ученых и специалистов "Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы". Тезисы докладов - Рязань: Изд-во РГРТА, 2001. - С25-26.

12. Aristov A.A., Raimanov N.I.. Optimization and automation of eiytrocytes sedimentation rate measurement //The eight Intemetional Scientific and Practical Conference of Students, Post graduates and Young Scientifists "Moden Technique and Technologgies" - Tomsk: Tomsk Politechnic Unversity, 2002. - P. 113-115.

13. Аристов A.A. Возможности и пути автоматизации измерения скорости оседаиия эритроцитов //Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. "Электронные средства и системы управления". - Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2003. - С.269-273.

14. Аристов A.A. Капельный микрометод оценки скорости оседания эритроцитов крови //Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. "Электронные средства и системы управления". - Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2003. - С.273-277.

15. Патент на ПМ № 47526 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 33/00. Устройство для оценки физических свойств биологических жидкостей / А. А. Аристов (Россия). - № 2005104329/22; заявл. 17.02.2005; опубл. 27.08.05. Бюл. № 24. - 7 с.

16. Аристов A.A. Автоматизированный метод оценки динамки агрегации и седиментации частиц в биологических жидкостях. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика //XI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. в 3-х т. - М.: МЭИ. 2005. Т.1. - С.282-283.

17. Аристов A.A., Симонова J1.B. Автоматизация метода ранней диагностики онкологических заболеваний //Одиннадцатая Междунар. науч.-практич. конф. студентов, aciiHpairroB и молодых ученых "Современные техника и технологии".

- Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - Т. 1. - С. 379-381.

18. Аристов A.A., Трифонова A.A. Применение метода фотометрирования капельной пробы для автоматизации рост-опухолевого теста //Всероссийская науч.-технич. конф. студентов, молодых ученых и специалистов "Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы". Тезисы докладов. — Рязань, Изд-во РГРТА, 2006.-С. 31-32.

19. Аристов A.A., Пеккер Я.С., Евтушенко Г.С. Применение метода фотометрирования капельной пробы крови для оценки процесса оседания эритроцитов //Известия ТПУ, 2006.-№3,- С. 144-150.

Введение

1. Биофизические основы и технические аспекты анализа крови и биологических жидкостей

1.1. Кровь, как объект лабораторного анализа.

1.2. Реакция оседания эритроцитов в клинической практике

1.3. Физико-химические основы механизмов агрегации и оседания красных клеток крови.

1.4. Технические аспекты изучения клеток крови их агрегатов

1.4.1.Методы подсчета и исследования морфологии клеток.

1.4.2.Методы и приборы исследования клеточной агрегации.

1.4.3.Приборы регистрации процесса оседания эритроцитов

1.5. Применение методов физики поверхностей к исследованию биологических сред.

Выводы.

2. Анализ возможности использования фотометрического подхода для оценки процессов агрегации и оседания эритроцитов в капельной пробе 2.1. Теоретический анализ процессов, происходящих при оседании клеток в капельных пробах крови, и их значимость при оценке СОЭ фотометрическим методом.

2.2. Моделирование прохождения света через капельную пробу при протекании в ней процесса оседания эритроцитов.

2.2.1.Оценка изменения оптических свойств пробы крови в результате агрегации клеток

2.2.2.Моделирование концентрационных изменений в капельной пробе при оседании клеток.

2.2.3.Анализ совместного влияния процесса оседания и агрегации клеток на динамику изменения светового потока

2.3. Обоснование выбора длины волны зондирующего излучения.

Выводы.

3. Техническая реализация биотехнической системы

3.1. Конструкция экспериментальной установки.

3.1.1 .Структурная схема устройства.

3.1 ^.Измерительная система первичного преобразователя.

3.1.3.Система термостатирования камеры первичного преобразователя

3.1.4.Фотометрический канал.

3.1.5.Оценка источников погрешности фотометрической системы.

ЗЛ.б.Работа устройства.

3.2. Результаты технических испытаний установки.

3.2.1.Проверка системы термостабилизации камеры первичного преобразователя.

3.2.2.Проверка технических характеристик блока фотометрического измерительного канала.

3.2.3.Проверка системы поддержания влажности в рабочем объеме первичного преобразователя.

Выводы.

4. Экспериментальные исследования

4.1. Разработка методики проведения исследований.

4.1.1 .Подготовка крови к исследованию и постановка реакции СОЭ.

4.1.2.Технологическая схема экспериментальных исследований

4.1.3.0пределение оптимальных параметров оптической измерительной системы для проведения измерений

4.2. Медицинские клинические исследования.

Выводы.

В клинической лабораторной практике высокая диагностическая ценность используемых методов, сочетается с большой трудоемкостью их выполнения и значительными временными и материальными затратами. Это, конечно же, сокращает спектр проводимых анализов, ограничивая их лишь самыми основными. Одним из возможных путей увеличения числа проводимых исследований является автоматизация выполняемых при исследовании операций и в первую очередь операций связанных с контролем результатов проводимых реакций, что позволяет в значительной степени повысить точность и объективность полученных при исследовании данных. Следовательно, наряду с разработкой специальных медико-лабораторных методик, необходимо создание соответствующей, автоматизированной аппаратуры.

Измерение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) является одним из наиболее часто проводимых анализов крови. Анализ СОЭ включен в список исследований выполняемых при общем анализе крови и широко используется как в нашей стране, так и в зарубежной медицинской практике.

Актуальность вопроса оптимизации и автоматизации процесса оценки седиментационных характеристик эритроцитов крови, в первую очередь, определяется высокой клинической ценностью показателя СОЭ, по которому можно судить о наличии патологических процессов в организме, отслеживать течение болезни и эффективность проводимой терапии, и в то же время, значительными временными затратами на его постановку и необходимостью забора достаточно большого объема крови от пациента для проведения этого исследования.

Существующие современные методы оптимизации анализа СОЭ, в том числе реализованные в конкретных приборах, позволяют снизить время его проведения до 15-20 мин (стандартный метод занимает 1-2 часа), повысить чувствительность и снизить ошибку оператора.

Однако одной из основных задач в плане оптимизации анализа все еще остается проблема снижения объема пробы необходимой для исследования. Так, стандартный принятый в зарубежной практике метод Вестергрена требует забора 2 мл венозной крови. Для используемого в России микрометода Панченкова необходимо около 0,2 мл крови. Но так как в последнем случае используют капиллярную кровь, которую обычно получают путем прокола мягких тканей пальца, нужный для анализа объем крови набрать достаточно сложно. Кровь приходится выжимать из пальца с определенным усилием, что чревато травматизацией клеток, перемешиванием крови с лимфой и приводит к искажению величины СОЭ. Кроме того, сложность получения требуемого объема крови приводит к неточности при разведении образца, что также ведет к ошибке анализа. В случае проведения данного анализа у детей, вопрос минимизации объема исследуемого образца становиться еще более актуальным.

Кроме того, в последние годы появляется много методик позволяющих более специфично выявлять наличие тех или иных заболеваний, в основе которых лежит сравнительное исследование показателя СОЭ при добавлении в кровь различных модифицирующих СОЭ веществ. Таким образом, необходимо проводить параллельное исследование СОЭ как минимум в двух образцах. Причем, так же как и в стандартной СОЭ-методике желательно оценивать значения данного показателя в ходе всего анализа, что в принципе невозможно без автоматизации процесса.

Существующие зарубежные автоматизированные приборы по измерению СОЭ, пока не разрешены к применению в клинической практике Российских лабораторий, так как не удовлетворяют Российским стандартам (основаны на методе Вестергрена). Российскими производителями медицинской аппаратуры, по имеющимся у нас данным, серийно такие приборы не выпускаются.

В связи с вышеизложенным актуальным остается вопрос разработки высокоэффективной, автоматизированной лабораторной диагностической аппаратуры для контроля за состоянием системы крови и, в частности, позволяющей производить оценку седиментационных характеристик эритроцитов крови в микропробе за короткий промежуток времени.

Целью настоящей работы является обоснование и разработка экспресс-метода, а также соответствующих технических средств, для оценки процесса оседания эритроцитов в микропробе крови без специальной пробоподготовки и модификации объекта исследования.

Для реализации поставленной цели были определены основные задачи исследования, которые предполагали следующее:

1. Изучение возможности применения физико-химических методов и технических средств для оценки процесса оседания эритроцитов в микропробе без специальной пробоподготовки и модификации объекта исследования.

2. Анализ физических процессов, происходящих в лежащей капельной пробе (ЛКП) исследуемой крови в ходе оседания клеток.

3. Оценка влияния различных биофизических и физико-химических факторов на процессы поглощения и рассеяния светового монохроматичного излучения, проходящего вертикально через ЛКП крови.

4. Разработка приближенной модели прохождения светового излучения через капельную пробу крови при протекании в ней процесса оседания клеток.

5. Обоснование и экспериментальное исследование методов получения количественной информации о характере течения процесса оседания эритроцитов крови по динамике изменения показателя светопропускания ЛКП.

6. Создание и испытание действующего макета технической системы оценки седиментационных свойств крови и экспериментальное подтверждение эффективности разработанного метода.

Методы выполнения исследований и оборудование для их проведения. Поставленные задачи решались в соответствии с основными принципами поэтапного моделирования биотехнических систем путем сочетания теоретических и экспериментальных методов исследования.

При решении поставленных задач использовались методы физического и математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились с использованием разработанных нами исследовательских измерительных приборов. Получаемые данные сравнивались со стандартными, принятыми в клинической лабораторной практике методами.

Разработка конструкции первичного преобразователя экспериментальной установки, кюветы, а так же выбор и обоснование их материалов базировались на положениях физики поверхностей, испарения и теплообмена, законах геометрической оптики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Доказана принципиальная возможность создания лабораторно-диагностических методов и систем оценки динамических показателей биологических жидкостей без специальной пробоподготовки в основе которых лежит фотометрия ЛКП исследуемого образца.

2. Разработана приближенная физико-математическая модель изменения интенсивности оптического излучения, проходящего через ЖП крови, от протекающего в пробе процесса оседания эритроцитов, учитывающая оптические и геометрические свойства пробы.

3. Экспериментально подтверждены основные положения предложенной модели прохождения излучения через ЛКП в ходе оседания в ней частиц.

4. Определены основные режимы проведения фотометрических измерений исследуемой биопробы, обеспечивающие соблюдение принципов адекватности и идентификации информационной среды.

5. Разработан принцип построения аппаратных средств для осуществления экспресс-метода оценки динамики оседания эритроцитов крови в микрообъеме.

6. Разработан оригинальный экспресс-метод оценки скорости оседания эритроцитов в микрообъеме крови, результаты которого хорошо согласуются со стандартной методикой Панченкова.

На защиту выносятся следующие положения:

1 Фотометрирование пробы крови, сформированной в виде лежащей капли, позволяет произвести оценку скорости оседания эритроцитов и динамики процесса. При этом регистрируется изменение величины светопропускания в осевой части капельного образца в спектральном диапазоне 750-950 нм (оптимум - 805 нм).

2 Разработанная математическая модель светопропускания капельной пробой позволяет определить количественную связь между параметрами фотометрирования и физическими параметрами крови (концентрацией эритроцитов, размером клеточных агрегатов, процессом оседания, геометрией пробы и др.) и показывает в сочетании с экспериментом, что процесс перераспределения клеток по объему капельной пробы является основным фактом при обосновании зависимости между динамикой изменения светового потока, проходящего через капельную пробу, и скоростью оседания клеток.

3 Результаты оценки СОЭ с помощью капельной методики имеют высокую повторяемость, хорошо согласуются (имеют прямую корреляционную зависимость, г>0,9) с принятым стандартным методом Панченкова, а также имеют самостоятельную диагностическую значимость. При этом время анализа СОЭ уменьшается до 15 минут, объем используемой крови до 25 мкл, существует возможность отслеживать динамику процесса оседания.

Результаты работы имеют как прикладную, так и фундаментальную значимость. Предложен и исследован новый подход к оценке динамических характеристик биологических дисперсных сред, в частности, скорости оседания эритроцитов, основанный на фотометрировании проб, имеющих форму лежащей капли.

Разработана и сконструирована установка, позволяющая реализовать предложенный метод исследования. Конструкция устройства защищена патентом на полезную модель РФ (2005г). Прибор прошел экспериментальную клиническую апробацию в центральной научно-исследовательской лаборатории и клиниках ГОУВПО "СибГМУ Росздрава", клиниках Военно-медицинского института, отделении пульмонологии Томской областной клинической больницы.

Разработанный метод анализа малых объемов проб использован при выполнении г/б НИОКР по созданию прибора для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови (программа "Конверсия и высокие технологии", 1994-1996 гг.), автоматизации метода диагностики онкологических заболеваний (грант Министерства образования и науки РФ, 2005г), а также инициативных НИР по исследованию оптических свойств биологических сред малых объемов, выполняемых на кафедре "Промышленной и медицинской электроники" ГОУВПО "ТПУ".

Результаты диссертации внедрены в научный и учебный процесс кафедры "Промышленной и медицинской электроники" ГОУВПО "ТПУ", "Биологической и медицинской кибернетики" ГОУВПО "СибГМУ Росздрава".

Результаты работы позволяют рекомендовать предложенные решения для использования в медицинской клинической практике и в сфере биотехнологий.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах кафедры "Промышленной и медицинской электроники" ТПУ, на отчетных конференциях при выполнении г/б НИОКР, проводимой в рамках программы "Конверсия и высокие технологии" (Томск, 1996), на 3-ей и 4-ой Междунар. науч.-технич. конференциях "Актуальные проблемы электронного приборостроения" (Новосибирск, 1996, 1998), региональной конференции "Медико-биологические аспекты нейрогуморалыюй регуляции", посвященной 35-летию ЦНИЛ (Томск, 1997), 2-ой, 3-ей, 4-ой областных науч.-практич. конференциях молодых ученых студентов и аспирантов (Томск, 1996, 1997, 1998), 6-ой, 8-ой, 11-ой, 12-ой Междунар. науч.-практич. конференциях молодых ученых студентов и аспирантов (Томск, 2000, 2002, 2005, 2006), Всероссийской НПК "Электронные средства и системы управления (Томск, 2003).

Опытные образцы разработанного прибора для оценки фагоцитарной реакции экспонировались на Междунар. выставке-ярмарке в Ганновере (Германия, Ганновер, 1997), Всероссийской выставке-ярмарке "Медицинское оборудование" (Томск, 1998).

Идея использования метода фотометрирования капельных проб для анализа биожидкостей была предложена проф., д.т.н., JI.M. Ананьевым. Им же была произведена и постановка задачи. Дальнейшее курирование работы проводилось совместно к.т.н., Я.С Пеккером и д.т.н., проф., Г.С. Евтушенко. Проведение клинических исследований проходило под руководством консультанта, д.м.н., Н.В. Рязанцевой. Автор внес определяющий вклад в конструирование и изготовление экспериментальных установок, планирование и проведение всех экспериментов, анализ полученных результатов, создание модели светопропускания капельной пробой. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, включая 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 287 наименований и содержит 202 страницы основного текста, включая 100 рисунков. Каждая глава начинается вводными замечаниями и заканчивается выводами.

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные в ходе выполнения данной диссертационной работы, сводятся к следующему:

1. Разработан и экспериментально проверен новый подход к задаче исследования оседания частиц в жидких дисперсных биологических средах, на базе которого создан экспресс-метод оценки СОЭ в микрообъемах.

2. Предложенный метод исследования процесса оседания эритроцитов основан на фотометрировании проб исследуемого образца крови, сформированного в виде лежащей капли. При этом производится оценка изменения величины светопропускания капельного образца в его осевой части.

3. Показано, что в основе повышенной чувствительности данного метода к процессу оседания эритроцитов лежат механизмы, связанные с перераспределением оседающих частиц по объему пробы, ведущие к значительному уменьшению их концентрации в зондируемой области, а также изменение геометрии капельного образца.

4. Разработана адекватная физико-математическая модель динамики светопропускания образцом крови в виде лежащей капели, при оседании в ней эритроцитов. Численно проанализирована зависимость светопропускания капельной пробы от исходных параметров исследуемого образца и динамики процесса оседания.

5. Разработана и сконструирована экспериментальная исследовательская установка, реализующая метод фотометрирования лежащих капельных проб и обеспечивающая повторяемость результатов оценки оптических характеристик исследуемого образца с точностью до 5%.

6. Создана конструкция системы первичного преобразователя, обеспечивающая анализ микрообъемной пробы, термостатирование исследуемого образца, позиционирование и задание начальных геометрических размеров капли, а также уменьшение испарения пробы.

7. Разработана методика проведения исследований, определены оптимальные параметры фотометрической измерительной системы и капельной пробы исследуемого образца.

8. Определено, что диапазон длин волн зондирующего излучения, подходящий для оценки процесса оседания эритроцитов, лежит в области 750 - 950 нм и отвечает требованию монотонности увеличения функции светопропускания с увеличением размера оседающих клеточных агрегатов. Оптимальная длина волны (805 нм) соответствует изосбестической точке спектральных характеристик гемоглобина и оксигемоглобина.

9. Теоретически и экспериментально доказано, что изменение величины светового потока, прошедшего через капельный образец, от толщины осевшего слоя клеток в пробе имеет практически линейную зависимость, а значит параметр светопропускания адекватно отражает динамику процесса оседания эритроцитов.

10. Показано, что для получения расчетных показателей, связывающих изменение оптических свойств капельного образца с величиной СОЭ, необходимо учитывать изменение абсолютных значений величины светопропускания.

11. Проведенные клинические испытания созданной биотехнической системы показали перспективность использования данного метода в медицинской практике. Предложенный метод обеспечивает высокую повторяемость результатов, хорошо согласуется с принятым методом Панченкова и имеет ряд преимуществ: время анализа сокращается до 15 минут, объем используемой крови - до 25 мкл, обеспечивает возможность слежения за динамикой процесса оседания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Физиология системы крови. Л.: Наука, Ленингр. отд., 1968. - 280 с. -(серия «Руководство по физиологии»).

2. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. Изд. 3-е, перераб. и доп." - М.: Медицина, 1985. - 544 с.

3. Селезнев С.А., Клинические аспекты микрогемоциркуляции / С.А. Селезнев, Г.И. Назаренко, B.C. Зайцев. Л.: Медицина, 1985. - 208 с.

4. Гольдберг Д.И. Справочник по гематологии с атласом микрофотограмм / Д.И. Малышев. Томск: Изд-во ТГУ, 1989. - 468с.

5. Priezzhev A.V. Biomedical diagnostics and instrumentation / A.V. Priezzhev // InfoTech. Oulu Workshop. Finland: Oulu, 2001.

6. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. В.В. Меньшикова. М.: Медицина, 1987. - 311 с.

7. Камышников B.C. О чем говорят медицинские анализы: Спр. пособие. / B.C. Камышников. Минск, 1997. - 199 с.

8. Исследование системы крови в клинической практике / Под ред. Г.И. Козинец, В.А. Макарова. -М.: Триада-Х, 1997.-480 с.

9. Чернух A.M. Микро циркуляция / A.M. Чернух, П.Н. Александров, О.В. Алексеев. М.: Медицина, 1975. - 454 с.

10. Plasma Viscosity and Blood Viscoelasticity // Vilastic Scientific. Режим доступа: http// www.vilastic.com/tech 10.html, свободный. - Загл. с экрана.

11. Механика кровообращения / Каро К., Педли Т. и др. М.: Мир, 1981. - 624 с. 14.Чижевский А.Л. Биофизические основы реакции оседания эритроцитов /

12. А.Л. Чижевский. Новосибирск: Наука, 1980. - 178 с.

13. Derganc J. Equilibrium Shapes of Erythrocytes in Rouleau Formation / J. Derganc, B. Bozic, S. Svetina II Biophysical Journal, 2003. Vol. 84. - P. 1486-1492.

14. Бурчинский Г.В. Реакция оседания эритроцитов / Г.В. Бурчинский. Киев: Госмедиздат УССР, 1962. - 205 с.

15. Воейков B.JI. Физико-химические и физиологические аспекты реакции оседания эритроцитов / B.JI. Воейков // Усп. Физиол. Наук., 1998. Т. 29, №4.-С. 55-73.

16. Vinceneux P. Relation of fever and the erythrocyte sedimentation rate / P. Vinceneux, J. Pouchot, H. Gaudin // Presse Med. Vol. 19, № 24. - P. 1147-1149.

17. Webber D. The effect of varying type and volume of sedimenting agents on leukocyte Harvesting and labelling in sickle cell patients / D.Webber, Т.О. Nunan, M.J. O'Doherty // Nucl. Med. Commun., 1994. V. 5, № 9. - P. 365-377.

18. Baker A.J. Influence of polymer concetration and molecular weight and of enzymic glycocalyx modification on erythrocyte interaction in dextran solutions / A.J. Baker, W.T. Coakley, D. Gallez // Eur. Biophys. J., 1993. V. 22, № 1. - P. 53-62.

19. Bedell S.E. Erythrocyte sedimentation rate, from folklore to facts / S.E. Bedell, B.T. Bush//Am. J. Med., 1985.-Vol. 78.-P. 1001-1009.

20. Sox H.C. The erythrocyte sedimentation rate / H.C. Sox, M.H. Liang // Ann. Int.

21. Med., 1986. V. 104. - P. 515-523. 23.Brigden M. Clinical utility of the erythrocyte sedimentation rate / M. Brigden //

22. Postgrad. Med., 1998. Vol. 103, № 5. - P. 257-272. 24.Sedimentation rate and renal cancer / O.H. Iversen, M. Rger, P. Wetteland et al. // Tidsskr. Nor. Laegeforen, 1997. - Vol. 30, № 117(17). - P. 2493-2496.

23. Fabry T.L. Mechanism of Erythrocyte Aggregation and Sedimentation / T.L. Fabiy//Blood, 1987.-Vol. 70,№ 5.-P. 1572-1576.

24. Yamaikina I.V. New data and mathematical model of erythrocyte sedimentation / I.V. Yamaikina // Proc. SPIE, 1997. Vol. 2982. - P. 291-298.

25. Ямайкина И.В. Математическая модель оседания эритроцитов в капиллярах / И.В. Ямайкина, Э.В. Ивашкевич // Инженерно-физический журнал, 1999. Т. 72, № 1. - С. 54-60.

26. Лосев Е.С. Физическая модель гравитационного оседания эритроцитов / Е.С. Лосев//Биофизика, 1992.-Т. 37, №6.-С. 1057-1061.31 .Балаховский С.Д. Реакция оседания эритроцитов / С.Д. Балаховский. М.; Л.: ГИЗ, 1928.-149 с.

27. Воейков В.Л. Биофизические механизмы реакции оседания эритроцитов / В.Л. Воейков, А.Ю. Дмитриев // Биофизика, 1998. Т. 43. - С. 575-579.

28. Kaibara М. Rheological behaviors of bovine blood forming artificial rouleaux / M. Kaibara // Biorheology, 1983. Vol. 20, № 5. - P. 583-592.

29. Influence of cell-specific factors on red blood cell aggregation / M.W. Rampling, H.J. Meiselman, B. Neu et al. //Biorheology, 2004. Vol. 41. - P. 91-112.

30. Lerche D. Spontaneous aggregation of washed human erythrocytes in isotonic media of reduced ionic strength. Conclusions about the spatial arrangement of the n-terminal part of the glycophorins / D. Lerche // Biorheol., 1982. Vol. 19. - P. 587-598.

31. Kamakrishnan S. Influence of local anesthetics on the aggregation and deformability of erythrocyte / S. Kamakrishnan, R. Grebe, M. Singh // Clin. Hemorheol. Microcir., 1999. Vol. 20. - P. 21-26.

32. Baskurt O.K. Measurement of red blood cell aggregation in "plate-plate" shearing system by analysis of light transmission / O.K. Baskurt, H.J. Meiselman. // Clin. Hemorheol. And Microcirculation, 1998. Vol. 19. - P. 307-314.

33. Kinetic Model for Erythrocyte Aggregation / S.M. Bertoluzzo, A. Bollini, M. Rasia et al. // Blood Cells, Molecules, and Diseases, 1999. Vol. 25, № 22. - P. 339-349.

34. Aggregation behavior and electrophoretic mobility of red blood cells in various mammalian species / O.K. Baskurt, et al. // Biorheology, 2000. Vol. 37. -P. 417-428.

35. Cell electrophoresis studies relevant to red blood cell aggregation / H.J. Meiselman, et al. // Biorheology, 1999. Vol. 36. - P. 427-432.

36. Thomas N.E. Localized contact formation by erythrocyte membranes: electrostatic effects. N. E. Thomas, W. T. Coakley. //Biophys. J., 1995. Vol. 69. -P. 1387-1401.

37. Ramirez A. Dielectrophoretic field-fractionation of Rouleaux formed of human erythrocytes: A feasibility study / A. Ramirez, A. Zehe, 0. Starostenko // Revista Mexicana de Ingenieria Biomedica, 2003. Vol. XXIV, № 1. - P. 14-22.

38. Neu B. Cell-Cell Affinity of Senescent Human Erythrocytes / B. Neu, S.O. Sowemimo-Coker, H. J. Meiselman // Biophysical J., 2003. Vol. 85. - P. 75-84.

39. Electrophoresis of human red blood cells and platelets. Evidence for depletion of dextran / H. Baumler, et al. // Biorheology, 1996. Vol. 33, № 4-5. - P. 333-351.

40. Нестеров В.В. Перекрестная реакция оседания эритроцитов / В.В. Нестеров. Ростов-на-Дону, 1940. - 350 с.

41. Neu В. Depletion-mediated red blood cell aggregation in polymer solutions / B. Neu, H.J. Meiselman // Biophys. J., 2002. Vol. 83. - P. 2482-2490.

42. Sewchand L.S. Modes of rouleaux formation of human red blood cells in polyvinylpyrrolidone and dextran solutions / L.S. Sewchand, P.B. Canham // Can. J. Physiol. Pharmacol., 1979. Vol. 57. - P. 1213-1222.

43. Heparin effect on red blood cell aggregation / M.V. Kameneva, J.F. Antaki, M.J. Watach et al. //Biorheology, 1994. -V. 31. P. 297-304.

44. Reinhart W.H. Albumin effects erythrocyte aggregation and sedimentation / W.H. Reinhart, C. Nagy // Eur. J. Clin. Invest., 1995. V. 7. - P. 523-528.

45. Tsai S.P. Enhancement of eythrocyte sedimentation rate by polymerized hemoglobin / S.P. Tsai, J.T. Wong // Artif. Cell Blood Sustit. Immobil. Biotechnol., 1996. V. 24, № 5. - P. 513-523.

46. Standard aggregating media to test the "aggregability" of rat red blood cells / O.K. Baskurt, M. Bor-Kucukatay, 0. Yalcina et al. // Clinical Hemorheology and Microcirculation, 2000. Vol. 22. - P. 161 -166.

47. Клетки крови современные технологии их анализа / Г.И. Козинец, В.М. Погорелов, Д.А. Шмаров и др. -М.: Триада-фарм, 2002. - 535 с.

48. Титов В.Н. Автоматизированный счет форменных элементов крови: метод, руковод. / В.Н. Титов, И.Н. Наумова. Москва, 1995. - 61 с.

49. Роль проточных счетчиков в лабораторных исследованиях. Информ. бюл. / Г.И. Козинец, Т.Е. Сарычева, Т.Н. Левина и др., 1996. № 15. - С. 43-46. -(серия "Новое в трансфузиологии").

50. Современные методы автоматического подсчета и анализа клеток крови / Д.А. Шмаров, Ю.К. Новодержкина, С.А. Луговская и др. // Проблемы гематологии, 1997. вып. 2. - С. 30-44.

51. Печков А.В. Развитие проточного оптического метода счета части и создание на его основе анализатора микрочастиц в биологических жидкостях: дис. . канд. техн. наук: 05.11.17 / А.В. Печков. -М., 1986. 192 с.

52. Hove L.V. Anemia Diagnosis, Classification, and monitoring using cell-dyn technology reviewed for the New Millennium / L.V. Hove, T. Schisano, L. Brase // Laboratory Hematology, 2000. Vol. 6. - P. 93-108.

53. Луговская С.А. Что могут гематологические анализаторы? / С.А. Луговская // Лаборатория, 1997. № 5. - С. 7-10.

54. Исаков В.Л. Современные методы автоматизации цитологических исследований / В.Л. Исаков, В.Г. Пинчук, Л.М. Исаков. Киев: "Наукова Думка", 1988.-216 с.

55. Schwartz A. Standardizing flow cytometry: a classification system of fluorescence standards used for flow cytometry / A. Schwartz, G.E. Marti, R. Poon // Cytometry, 1998. Vol. 33, № 2. - P. 106-114.

56. Попечителев Е.П. Методы медико-биологических исследований. Системные аспекты: Учебн. пособие / Е.П. Полечите лев. Житомир: ЖИТИ, 1997.- 186 с.

57. Powers К. Particle sizing techniques Principles of particle characterization / K. Powers // Fall. Particle Engineering Research Center EMA5008,2004. 29 p.

58. Steinkamp J.A. Flowcytometrv / J.A. Steinkamp // Rev. Sci. Instrum., 1984. -Vol. 55.-P. 1375-1400.

59. Quantitating Fluorescence Intensity From Fluorophores: Practical Use of MESF Values / L. Wang, K.A. Gaigalas, F. Abbasi et al. // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 2002. Vol. 107, № 4. - P. 339335.

60. The history and future of the fluorescence activated cell sorter and flow cytometry: A view from Stanford / L. A. Herzenberg, D. Parks, B. Sahaf et al. // Clinical Chemistry, 2002. Vol. 48, № 10. - P. 1819-1827.

61. Nicholson J.K. Evaluation of a method for counting absolute numbers of cells with a flow cytometer / J.K. Nicholson, et al. // Clin. Diagn. Lab. Immunol., 1997. Vol. 4, № 3. p. 309-313.

62. Automated red blood cell differential analysis on a multi-angle light scatter/fluorescence hematology analyzer / Y.R. Kim, R. Oever, M. Landayan et al. // Cytometry, 2003. Vol. 56, № 1. - P. 43-54.

63. Медовый B.C. Системы компьютерного микроскопического анализа и проточные анализаторы. Состояние и перспективы / B.C. Медовый, 2002. -Режим доступа: http://mecos.ru. Загл. с экрана.

64. Проточная цитометрия в определении ДНК-анеуплоидии у больных острыми лейкозами / Д.А. Шмаров, Ю.М. Кучма, Г.Ю. Митерев и др.// Тер. Архив, 1996. Vol. 68, № 7. - С. 11-14.

65. Винделов JI. Проточный цитометрический анализ ДНК и его применение в клинической и экспериментальной онкологии / JI. Винделов, И. Христенсен // Гематол. трансфузиол., 1994. Т6, № 8. - С. 256-262.

66. Шмаров Д.А. Закономерности клеточного цикла гемопоэтических клеток при действии ионизирующей радиации / Д.А. Шмаров, Г.И. Козинец // Гематол. Трасфузиол., 1995. № 6. - С. 25-29.

67. Пролиферативная активность и клеточный состав костного мозга / Д.А. Шмаров, Б.В. Крехнов, О.Н. Попова и др. // Гематол. трансфузиол, 1992. -Т. 7,№8.-С. 114-121.

68. Hengel R.L. An update on the use of flow cytometry in HIVinfection and AIDS / R.L. Hengel, J.K. Nicholson // Clin. Lab. Med., 2001. Vol. 21, № 4. - P. 841-856.

69. Коленкин C.M. Автоматизация исследования крови с использованием гематологической системы GEN-S / С.М. Коленкин // Клиническая лабораторная диагностика, 2002. № 11. - С. 14-17.

70. Автоматический анализатор крови "Техникон Н-1" в гематологической клинике / Н.Б. Лебедева, Г.Н. Зубрихина, Е.А. Соловьева и др. // Клин. лаб. диагностика, 1995. -№ 6. С. 72-73.

71. Методы компьютерной цитологии в гематологических исследованиях / В.М. Погорелов, B.C. Медовый, В.А. Балабуткин и др. // Клиническая лабораторная диагностика. М., 1997. - № 11. - С. 40-44.

72. Козинец Г.И. Цитофотометрия гемопоэтических клеток / Г.И. Козинец, В.М. Котельников, В.Е. Гольдберг. Томск: Изд-во ТГУ, 1986. - 223 с.

73. Bowen K.L. CELL-DYN® 4000 automated red blood cell analysis compared with routine red blood cell morphology by smear review / K.L. Bowen, J. Glazier, J.C. Mattson // Laboratory Hematology, 1998. № 4. - P. 45-57.

74. Boynard M. Aggregation of red blood cells studied by ultrasound backscattering / M. Boynard, J.C Lelievre, R. Guillet // Biorheology, 1987. Vol. 24. - P. 451-461.

75. Baskurt O.K. Cellular determinants of low shear viscosity / O.K. Baskurt, H.J. Meiselman // Biorheology, 1997. Vol. 34. - P. 235-247.

76. Measurement of red cell deformability and whole blood viscosity using laser-diffraction slit rheometer / Sehyun Shin, Yunhee Ku, Myung-Su Park et al. // Korea-Australia Rheology Journal, 2004. Vol. 16, № 2. - P. 85-90.

77. Monitoring of erythrocyte aggregate morphology under flow by computerized image analysis / S. Chen, B. Gavish, S. Zhang et al. // Biorheology, 1995. Vol. 32.-P. 487-496.

78. Whole blood red cells aggregometer for human and feline blood / M. Tomita, F. Gotoh, N. Tanahashi et al. //Am. J. Physiol., 1986. Vol. 251. - P. 1205-1210.

79. Measurement of red blood cell aggregation by analysis of light transmission in a pressure-driven slit flow system / S. Shin, M.S. Park, J.H. Jang et al. // Korea-Australia Rheology Journal, 2004. Vol. 16, № 3. - P. 129-134.

80. Bauersachs R.M. Determination of specific red blood cell aggregation indices in automated system / R.M. Bauersachs, R.B. Wenby, H.J. Meiselman // Clin. Hemorheol., 1989.-Vol. 9.-P. 1-25.

81. Laser-assisted optical rotational cell analyser (LORCA.). I. A new instrument for measurement of various structural hemorheological parameters / M.R. Hardeman, P.T. Goedhart, J.G. Dobbeve et al. // Clin. Hemorheol., 1994.- Vol. 14.-P. 605-618.

82. A noble RBC aggregometer with vibration-induced disaggregation mechanism / S. Shin, M.S. Park, J.H. Jang et al. // Korea-Australia Rheology Journal, 2005. -Vol. 17, №1.-P. 9-13.

83. Пат. 1262376 Россия, МКИ3 G01N33/48. Способ определения полупериода агрегации эритроцитов / Р.Т. Тухватулин. № 3778545; заявлено 11.05.1984; опубл. 10.07.1986.

84. Ю2.Кизилова Н.Н. Агрегация и седиментация эритроцитов в магнитном поле / Н.Н. Кизилова // Биофизика, 1993. Т. 38, № 5. - С.849-855.

85. ЮЗ.Пат. 5575977 США, МКИ6 Apparatus for sedimentation based blood analysis / McKinney D.K., Fuller M.E., Carone B.V. № 588537; заявлено 18.01.1996; опубл. 19.11.96.

86. Kuo C.D. A fractal model for erythrocyte sedimentation / C.D. Kuo, J.J. Bai, S. Chien // Biorheology, 1994. Vol. 31, № 1. - P. 77-89.

87. Ю5.Воейков В.Л., Гурфинкель Ю.И., Дмитриев А.Ю., Кондаков С.Э., "Устройство для автоматической регистрации осаждения крови". Патент РФ № 2128945, (20.04.1999).

88. Пат. 3824841 США, МКИ1 G01N 15/04. Method for sedimentation study / B.S. Bull. -№ 191886; заявлено 22.10.1971; опубл. 23.08.1974.

89. Аристов А.А. Возможности и пути автоматизации измерения скорости оседания эритроцитов /А.А. Аристов // Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. "Электронные средства и системы управления". Томск: Изд. ИОА СО РАН, 2003. - С.269-273.

90. Пат. 4041502 США, МКИ2 G01D 005/32. Sedimentation recorder / Т. Williams, R. Н. Misiaszek, J. Emil. № 643088; заявлено 22.12.1975, опубл. 9.08.1977.

91. Пат. 4848900 США, МКИ4 G01N 015/05. Computerized automatic monitoring and recording system of erythrocyte sedimentation process / Kuo, et al. № 064863; заявлено 22.07.1987; опубл. 18.07.1989

92. Пат. 2982170 США. Measuring and recording for determining the components a mixed liquid / F. Wyss. заявлено 22.06.1959; опубл. 2.05.1961.

93. Пат. 3261256 США. Sedimentation rate tester / A.R. Morton. заявлено 14.09.1962; опубл. 19.06.1966.

94. Пат. 3288019 США. Photographic type sedimentation recorder / C.M. Blumenfeld.-заявлено 8.05.1962; опубл. 29.11.1966.

95. ИЗ. Пат. 3422443 США. Device for automatically recording blood settling / H.H.G.A. Jansen. заявлено 19.04.1967; опубл. 14.01.1969.

96. Пат. 3474458 США, МКИ1. Automaric blood sedimentation rate recorder / A.W. Standaart. -заявлено 3.04.1968; опубл. 21.10.1969.

97. Пат. 3604924 США, МКИ1 G01N33/16. Automatic sedimentation rate recorder / A.W. Standaart. -№ 864943; заявлено 24.09.1969, опубл. 14.09.1971.

98. Пат. 3631513 США, МКИ1 G01N33/16. Apparatus for the automatic recordingof hypostasis reactions / W.F. Regensdorf. № 845234; заявлено 28.07.1969; опубл. 28.12.1971.

99. Пат. 3715761 США, МКИ1 G01N 33/16. Sedimentation rate test instrument / I.J. Drekter, Q. Villag. -№ 83513; заявлено 23.10.1970; опубл. 6.02.1973.

100. Пат. 3844662 США, МКИ2 G01N 1/10. Sedimentation instrument for body fluids and method of microscopic examination of the sediment / Andre von Froreich. № 425081; заявлено 17.12.1973; опубл. 29.10.1974.

101. Пат. 3952579 США, МКИ2 G01N 15/04. Automatic blood sedimentation rate measuring device / H. Nakajima. -№ 484499; заявлено 1.08.1974; опубл. 27.04.1976.

102. Пат. 4041502 США, МКИ2 G01D 005/32. Sedimentation recorder / Т. Williams. -№ 643088; заявлено 22.12.1975; опубл. 9.08.1977.

103. Пат. 4118974 США, МКИ2 G01N 015/04. Method and apparatus for measuring erythrocyte sedimentation rate / H. Nozaki, H. Hara. №766248; заявлено 7.02.1977; опубл. 10.10.1978.

104. Пат. 5914272 США, МКИ6 G01N 015/05;. Method and apparatus for determining the erythrocyte sedimentation rate / C. Dufresne, et al. № 670475; заявлено 26.06.1996; опубл. 28.04.1998.

105. Пат. 5316869 США, МКИ5 HOIM 008/04. Closed loop reactant/product management system for electrochemical galvanic energy devices / Jr. Perry, et al. № 027967; заявлено 8.03.1993; опубл. 31.05.1994.

106. Пат. 5316729 США, МКИ5 G01N 033/00. Erythrocyte sedimentation rate measuring apparatus / H. Orth, J. Horrer; D. Hoist. № 982313; заявлено 27.11.1992; опубл. 31.05.1994.

107. Пат. 5328822 США, МКИ5 C12Q 001/00. Apparatus and method for sedimentation based blood analysis / D.K. McKinney, et al. № 512845; заявлено 23.04.1990; опубл. 12.08.1994.

108. Пат. 5487870 США, МКИ6 G01N 015/05. Apparatus for sedimentation based blood analysis / D.K. McKinney, M.E. Fuller, B.V. Carone. № 259018; заявлено 13.06.1994; опубл. 30.01.1996

109. Пат. 5316729 США, МКИ5 G01N 033/00. Erythrocyte sedimentation rate measuring apparatus / Orth, et al.. -№ 982313; заявлено 27.11.1992; опубл. 31.5.1994.

110. Пат. 5545977 США, МКИ6 G01N 015/05. Apparatus for sedimentation based blood analysis / D.K. McKinney, M.E. Fuller, B.V. Carone. № 588537; заявлено 18.01.1996; опубл. 19.11.1996.

111. Пат. 6336358 США, МКИ7 G01N 015/05. Method and apparatus for measuring sedimentation rate of sediments in liquid sample / S. Kishimori, Y. Hasebe. № 572316; заявлено 18.05.2000; опубл. 8.01.2002.

112. Пат. 6506606 США, МКИ6 G01N 033/49. Method and apparatus for determining erythrocyte sedimentation rate and hematocrit / Winkelman, et al. -№ 471536; заявлено 6.06.1995; опубл. 14.01.2003.

113. Пат. 5003488 США, МКИ5 G06F 015/46. Automatic fluid sedimentation rate measurement apparatus and method / F. Hardy. № 321394; заявлено 10.03.1989; опубл. 26.03.1991.

114. Пат. 5914272 США, МКИ6 GO IN 033/86. Test method for determining the erythrocyte sedimentation rate and a surfactant for use therein / C. Dufresne, et al.. -№ 039711; заявлено 16.03.1998; опубл. 22.06.1999.

115. Пат. 5745227 США, МКИ6 G01N 015/05. Method and apparatus for determining the erythrocyte sedimentation rate / C. Dufresne, et al.. № 670475; заявлено 26.06.1996; опубл. 22.06.1999.

116. Zhao T.X. Electrical impedance and erythrocyte sedimentation rate of blood / T.X. Zhao, D. Lockner// Biochim. Biophys. Acta., 1993. -№ 1153(2). P. 243-248.

117. Пат. 5731513 США, МКИ6 G01N 033/49. Method and apparatus for rapid determination of blood sedimentation rate / B.S. Bull. № 718637; заявлено 17.09.1996; опубл. 24.03.1998.

118. Пат. 5844128 США, МКИ6 G01N 033/16. Method and apparatus for rapid determination of blood sedimentation rate/ B.S. Bull. № 901593; заявлено 28.07.1997; опубл. 1.12.1998.

119. Пат. 6098451 США, МКИ7 G01N 033/16. Method and apparatus for rapid determination of blood sedimentation rate / B.S. Bull. № 201321; заявлено 30.11.1998; опубл. 8.08.2000.

120. Пат. 4474056 США, МКИ3 GO IN 015/04. Erythrocyte settling rate meter / R.N. O'Brien, et al.. № 389252; заявлено 17.06.1982; опубл.2.10.1984.

121. German Pat. No. 916,128 dated July 8, 1949 of J. Reppisch

122. Пат. 4278437 США, МКИ2 GO IN 033/48. Fluid specimen holder for biological fluid testing/J. Haggar.- № 028545; заявлено 9.04.1979; опубл. 14.06.1981.

123. Пат. 6403328 США, МКИ7 C12Q 001/56. Method of measuring erythrocyte sedimentation rate (ESR) or plasma fibrinogen of a blood sample / R. Clampitt. -№ 623340; заявлено 16.10.2000; опубл. 11.06.2002.

124. Пат. 5279150 США, МКИ5 G01N 021/07. Automated miniature centrifuge / Katzer, et al.. -№ 851183; заявлено 13.03.1992; опубл. 18.01.1994.

125. Bayer R. Laser diffraction of RBC: The method and its pitfalls / R. Bayer, S. Caglayan, R. Hofmann et al. // Proc. SPIE, 1994. P. 248-255.

126. R. Bayer, B. Schauf and B. Gunther", Erythrocyte shape analysis by means of laser diffraction," SPIE, 1641, pp. 246-255, 1992.

127. Пат. 4187462 США, МКИ2 G01R 033/12. Electronic system for determining blood sedimentation rate using a continually retuned resonant circuit / Haker, et al..-№ 870939; заявлено 20.01.1978; опубл. 5.02.1980.

128. Иммунология. Методы исследований: пер с англ. / М. Трукко, С. Петрис, Б. Такач и др.; Под ред. И. Лефковитса и Б.Перниса. -М.: Мир, 1983. 349 с.

129. Иммунологические методы / Под ред. Г. Фримеля; пер с нем. А.П. Тарасова. М.: Медицина, 1987. - 472 с.

130. Попечителев Е.П. Методы иммунологических исследований: учебное пособие / Е.П. Попечителев, О.Н. Старцева. СПб.: Изд-во СПб. ГЭТУ, 1993. - 80 с.

131. Климова И.М. Магнитный иммуноферментный анализ антигенов Yersinia pestis / И.М. Климова, В.И. Ефременко // ЖМЭИ, 1989. №7. - С. 62-66.

132. Surface tension measurements on pharyngeal and tracheal aspirate samples from newborns without and with RDS / W. Friedrich, G. Schmalisch, M. Haufe et al. // Biol. Neonate, 1996. Vol. 70. - P. 75-83.

133. Kratochvil A. Surface tension of body fluids in pathophysiology and diagnosis / A. Kratochvil, E. Hrncir // Prakt. Ьёк., 1999. Vol. 79. - P. 258-259.

134. Dynamic middle-phase tensiometry of blood and urine in female patients with malignant tumors of the reproductive organs / Vn. Kazakov, Dv. Trukhin, Gv. Bondar et al. // Vopr. Onkol., 1998. Vol. 44. - P. 334-336.

135. Kratochvil A. Correlation between the blood surface tension and the activity of some enzymes / A. Kratochvil, E. Hmcir // Physiol. Res., 2001. Vol. 50. - P. 433-437.

136. Hrncir E. Surface tension of blood / E. Hrncir, J. Rosina // Physiol. Res., 1997. -Vol.46.-P. 319-321.

137. Mixology of Protein Solutions and the Vroman Effect / A. Krishnan, A. Wilson, J. Sturgeon et al. // Langmuir, 2004. Vol. 20, № 12. - P. 5071-5078.

138. Динамическая межфазная тензиометрия новый метод изучения биологических жидкостей / В.Н. Казаков, Р. Миллер, О.В. Синяченко и др. // Вестн. новых мед. технологий, 1997. - Т. 4, № 4. - Р. 100-103.

139. Динамическое поверхностное натяжение биологических жидкостей в медицине / В.Н. Казаков, О.В. Синяченко, В.Б. Файнерман и др. Донецк: Изд-во мед. ун-та, 1997. - 296 с.

140. Межфазная тензиометрия биологических жидкостей: вопросы теории и перспективы использования в медицине / В.Н. Казаков, О.В. Синяченко, В.Б. Файнерман и др. //Арх. клин, эксперим. мед., 1998. Т. 7, № 1. - С. 5-12.

141. Русанов А.И. Межфазная тензиометрия / А.И. Русанов, В.А. Прохоров. -Санкт-Петербург: Химия, 1994.-400 с.

142. Перспективы применения динамической межфазной тензиометрии в клинической гепатологии / О.В. Синяченко, Н.В. Губергриц, Е.Ю. Черватская и др. // Украшський медичный часопис, 2000. -Т. 15, № 1. С. 16-20.

143. Amato М. Mechanism of bilirubin toxicity / M. Amato // Europ. J. pediatric., 1995.-Vol. 154.-№9.-P. 54-59.

144. Influence of bilirubin-lipid extract surfactant interaction / M. Amato, S. Schurch, H. Bachofen et al. // Biol. Neonat., 1995. Vol. 65, № 5. - P. 191-196.

145. Influence of bilirubin on surface tension properties of lung surfactant / M. Amato, S. Schurch, R. Grunder // Arch. Dis. Child. Fetal. Neonat. Ed., 1996. -Vol. 75, №3.-P. 191-196.

146. Effect of lowering serum cholesterol on the composition of surfactant in adult rat lung/K.G. Davidson, et al.//Amer. Phisiol., 1997.-Vol. 272, № l.-P. 106-114.

147. Mansen F.K. The kinetic of albumin adsorption on the air/water interface measure by axisymmetric drop shape analysis / F.K. Mansen, R. Myrvold // J. Coll. Interf. Sci., 1995. Vol. 176. - P. 408-417.

148. Hrneir E. Surface tension of blood / E. Hrneir, J. Rossina // Physiol. Res., 1997. Vol. 46, № 4. - P. 319-321.

149. Dinamic interfacial tensiometry of biological lipids does in have an impact on medicine / V.N. Kazacov, O.V. Sinyachenko, D.B. Trukhin et al. // Coll. Surfac., 1998. - Vol. 143, № 2-3. - P. 441-459.

150. Lassen B. Competitive protein adsorption studied with TIRF and Ellipsometry / B. Lassen, M. Malmsen // J. Coll. Interf. Sci., 1996. Vol. 179. - P. 470-477.

151. Lin T.Y., Timasheff S.N. On the role of surface tension in the stabilization of globular proteins / T.Y. Lin, S.N. Timasheff// Protein Sci., 1996. Vol. 5, № 2. -P. 372-381.

152. Miller R. Dynamic surface and interfacial tension of surfactant and polymer solutions / R. Miller, P. Joos, // Adv. Colloid. Interface Sci., 1994. Vol. 49. - P. 249-302.

153. Robertson B. Long-term cycling of surfactant films in Welhelmy balance / B. Robertson // Rep. Fertil Dev., 1996. Vol. 8, № 1. - P. 173-181.

154. Fainerman V.B. The measurement of dynamic surface tension by maximum bubble pressure method / V.B. Fainerman, R. Miller // Colloid. Polymer Sci., 1994.-Vol. 273.-P. 371-379.

155. Межфазная тензиометрия крови и мочи при болезни Рейтера / О.В. Синяченко, Е.М. Денисова, В.В. Шаповалова и др. // Дерматология та венеролопя, 2001. Т. 14, № 4. с. 49-52.

156. Казаков В.Н. Динамическое поверхностное натяжение крови и мочи при воспалительно-дегенативных заболеваниях суставов / В.Н. Казаков, О.В. Синяченко, М.В. Ермолаева // Арх. клин, эксперим. медицины, 1996. Т. 2, №5.-С. 25-27.

157. Синяченко О.В. Динамическое поверхностное натяжение крови и синовиальной жидкости при ревматойдном артрите / О.В. Синяченко, В.Н. Казаков, Г. Мюллер // Терапевт, арх., 1998. Т. 70, № 1. - С. 46-49.

158. Синяченко О.В. Состояние динамического поверхностного натяжения биологических жидкостей при псориазе с поражением суставов / О.В. Синяченко, В.Н. Казаков, В.Н. Романенко // Журн. дерматологии и венерологии, 1998.-№ 5(1).-С. 18-21.

159. Динамическая межфазная тензиометрия новый метод изучения биологических жидкостей человека. I. Используемая техника / В.Н. Казаков, Р. Миллер, Н.Г. Семикоз и др. // Вестн. нов. мед. технол., 1997. - №4. - С. 100-102.

160. Enforced Detachment of Red Blood Cells Adhering to Surfaces: Statics and Dynamics / Pierrat, et al. // Biophysical Journal, 2004. Vol. 87. - P. 2855-2869.

161. Динамическая межфазная тензиометрия крови и мочи при злокачественных опухолях репродуктивных органов женщин / В.Н. Казаков, Д.В. Трухин, О.В. Синяченко и др. // Вопр. онкол., 1998. № 44(3). - С. 334-336.

162. Оценка с помощью межфазной тензиометрии эффективности противовоспалительного лечения раком прямой кишки / Г.В. Бондарь, А.В. Борота, С.Э. Золотухин и др. // Онкология, 2002. Т.4, № 2. - С. 121-122.

163. Рапис Е. Самоорганизация и супермолекулярная химия пленки белка от нано- до макромасштаба / Е. Рапис // Журнал технической физики, 2004. -Т. 74,№4.-С. 117-122.

164. Scaled Interfacial Activity of Proteins at the Liquid-Vapor Interface / A. Krishnan, J. Sturgeon, C.A. Siedlecki et al. // J. Biomed. Mat. Res., 2004. Vol. 68.-P. 544-557.

165. Liquid-vapor interfacial tension of blood plasma, serum and purified protein constituents thereof / A. Krishnan, A. Wilson, E.A. Vogler et al. // Biomaterials -National Heart, Lung, and Blood Institute, 2005. Vol. 26, № 17. p. 3445-3453.

166. Урьев Н.Б. Структурированные дисперсные системы / Н.Б. Урьев // Соросовский образовательный журнал, 1998. № 6. - С. 42-47

167. Leuwenberg J. Adhesion of polymorphonuclear cells, to human endothelial cells / J. Leuwenberg, G. Jeundhomme, W. Huurman // Clin. Exp. Immunol, 1990.-Vol. 81.-P.496-500.

168. Берестовский Г.Н. Роль сил адгезии в процессе фагоцитоза и распластывания клеток / Г.Н. Берестовский // Биофизика, 1981.- Т.26. С. 312-318.

169. Маянский А.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге / А.Н. Маянский, Д.Н. Маянский. Новосибирск: Наука: Сиб. отд-ние, 1989. - 344 с.

170. Адо А.Д. Патофизиология фагоцитов / А.Д. Адо. М: Медгиз., 1961. - 296 с.

171. Erythrocyte adhesion to polymer surfaces / D.R. Absolom, W. Zingg, C. Thomson et al. // J. Colloid Interface Sci., 1985. Vol. 104. - P. 51-59.

172. Evans E. Physical Actions in Biological Adhesion Handbook of Biological Physics/ E.Evans//Elsevier Science, 1995.-Vol. 1.-P. 723-753.

173. Vijayanand K. Banerjeea Interpreting Blood-Biomaterial Interactions from Surface Free Energy and Work of Adhesion Trends / K. Vijayanand, et al. // Biomater. Artif. Organs, 2005. Vol. 18, № 2. - P. 73-83.

174. Takev K.D. Erythrocyte attachment to substrates: determination of membrane tension and adhesion energy / K.D. Takev, J.K. Angarska, K.D. Danov, P.A. Kralchevsky // Colloids & Surfaces B: Biointerfaces, 2000. Vol. 19. - P. 61-80.

175. Busscher. Measurement of the Surface Free Energy of Bacterial Cell Surfaces and Its Relevance for Adhesion / Busscher, et al. //Applied and environmental microbiology, 1984. Vol. 48, №. 5. - P. 980-983.

176. Яхно Т.А. Белок и соль: пространственно-временные события в высыхающей капле / Т.А. Яхно и др. // Журнал технической физики, 2004. -Т. 74, вып. 8.-С. 100-108.

177. Deegan R.D. Pattern formation in drying drops / R.D. Deegan //Physical Review E„ 2000. Vol. 61, № 1. - P. 475-485

178. Deegan R.D. Contact line deposits in an evaporating drop / R.D. Deegan, et al. // Physical Review E., 2000. Vol. 62, № 1. - P. 756-765.

179. Шабалин B.H. Морфология биологических жидкостей человека / В.Н. Шабалин, С.Н. Шатохина. М.: Хризостом, 2001. - 300 с.

180. Гольбрайх Е. О формировании узора трещины в свободновысыхающей пленке водного раствора белка / Е.Гольбрайх, Е.Г. Рапис, С.С. Моисеев // Журнал технической физики, 2003. Т. 73, вып. 10. - С. 116-121.

181. Рапис Е. Самоорганизация и супермолекулярная химия пленки белка от нано- до макромасштаба / Е. Рапис //Журнал технической физики, 2004. Т. 74, вып. 4.-С. 117-122.

182. Deegan R.D. Capillary flow as the cause of ring stains from dried liquid drops / R.D. Deegan, et al. // Nature, 1997. Vol. 389. - № 1. - P. 827-829.

183. Рапис E. К проблеме нуклеации (образовании клеток) при самоорганизации наноструктур белка in vitro и in vivo / Е. Рапис //Журнал технической физики, 2005. Т. 75, вып. 6. - С. 107-113.

184. Рапис Е. О характере процесса релаксации энергии возникающего при высыхании коллойдного раствора белка в открытой и закрытой системах / Е. Рапис // Журнал технической физики, 2005. Т. 75, вып. 9. - С. 129-131.

185. Рапис Е. Неравновесное состояние наноструктур белка при его самоорганизации / Е. Рапис // Журнал технической физики, 2006. Т. 76, вып. 2.-С. 121-127.

186. Буглов Е.Д. Методы анализа гематологических характеристик основанные на светорассеянии / Е.Д. Буглов, B.C. Бондаренко, Г.М. Костин и др. // Мед. Техника, 1989. № 4. - С. 17-24.

187. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях / В.В. Тучин. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1998. - 384с.

188. Shvertsman L.D. Optical transmission of blood: Effect erythrocyte aggregation / L.D. Shvertsman, I. Fine // IEEE transaction on biomedical engineering, 2003. -Vol. 50, №8.-P. 1026-1033.

189. Roggan A. Optical properties of circulating human blood in the wavelength range 400-2500 nm / A. Roggan, M. Friebel, K. Dorschel et al. // J. Biomed. Opt., 1999.-Vol. 4.-P. 36-46.

190. Cheong W. F. A Review of the Optical Properties of Biological Tissues / W. F. Cheong, S. A. Prahl //IEEE J. Quantum Electronics, 1990. Vol. 26. - P. 2166-2185.

191. Мальцев В.П. Сканирующая проточная цитометрия: автореф. дис. . д.-ра физ.-мат. наук / В.П. Мальцев. СО РАН: Институт химической кинетики и горения; Новосибирск, 2000. - 30 с.

192. Верхуша В.В. Экспериментальное исследование агрегации тромбоцитов и латексных иммуноконьюгатов в сдвиговом потоке / В.В. Верхуша и др. // Коллойдный журнал, 1994. Т. 56, № 3. - С. 331-341.

193. Shvartsman L.D. RBC Aggregation Effects on Light Scattering from Blood / L.D. Shvartsman, I. Fine//Proc. SPIE, 2000.-Vol. 4162.-P. 120-129.

194. Тучин В.В. Исследование биотканей методами светорассеяния / В.В. Тучин // Успехи физических наук, 1997. Т. 167, № 5. - С. 517-539.

195. Fine I. RBC aggregation assisted light transmission through blood and occlusion oximetry /1. Fine, B. Fikhte, L. D. Shvartsman // Proc. SPIE, 2000. -Vol. 4162.-P. 130-140.

196. Fine I. Time dependent light transmission through blood (in vivo) and RBC suspensions (in vitro) accompanied by RBC aggregation /1. Fine, B.Fikhte, L.D. Shvartsman // Bui. of American Physical Society, 2000. Vol. 45, № 1. -P. 957-958.

197. Лойко В.А. Рассеяние света в дисперсных слоях с высокой концентрацией оптически мягких частиц / В.А. Лойко, В.В. Бредник // Оптика и спектроскопия, 2003. Т. 95, № 5. - С. 855-862.

198. Шепелевич Н.В. Формирование интегральной индикатрисы светорассеяния оптически мягких сферических частиц / Н.В. Шепелевич, И.В. Простакова, В.Н. Лопатин // Оптика и спектроскопия, 2000. Т. 89. - № 3. - С.477-484.

199. Лопатин В.Н. Интегральная индикатриса светорассеяния "мягких" сферических частиц в малоугловой области / В.Н. Лопатин, К.А. Шаповалов// Оптика и спектроскопия, 1995. Т. 78, № 5. - С. 817-821.

200. Лопатин В.Н. Малоугловое светорассеяние оптически мягких сферических частиц / В.Н. Лопатин, Н.В. Шепелевич // Оптика и спектроскопия, 1998. Т. 84. - № 2. - С. 297-300.

201. Лопатин В.Н. Метод Вентцеля-Крамерса-Бриллюэна (ВКБ) как основное приближение для описания рассеяния света "мягкими" частицами / В.Н. Лопатин, Н.В. Шепелевич // Оптика атмосферы и океана, 1996. Т. 9. - № 6.-С. 846-852.

202. Лопатин В.Н. Следствие интегрального волнового уравнения в приближении Вентцеля-Крамерса-Бриллюэна / В.Н. Лопатин, Н.В. Шепелевич // Оптика и спектроскопия, 1996.-Т. 81, № 1.-С. 115-118.

203. Шепелевич Н.В. Возможности ВКБ-аппроксимации для описания поля рассеянного взвесями биологических частиц / Н.В. Шепелевич //

204. Медицинская биофизика: тез. II съезд биофизиков России. М., 1999. -Режим доступа: http://www.library.biophys.msu.ru. - Загл. с экрана.

205. Twersky V. Interface effects in multiple scattering by large low-refracting absorbing particles / V. Twersky // Journ. of Optical Society of America, 1970. -Vol. 60.-№7.-P. 908-914.

206. Лойко B.A. Рассеяние света в дисперсных слоях с высокой концентрацией оптически мягких частиц / В.А. Лойко, В.В. Бердник // Спектроскопия, 2003. Т. 95, № 5. - С. 855-862.

207. Понявина А.Н. Селекция оптического излучения при рассеянии в частично упорядоченных дисперсных средах / А.Н. Понявина // Журнал прикладной спектроскопии, 1998.-Т. 65, № 5.-С.721-733.

208. Городничев Е.Е. Малоугл'овое многократное рассеяние света в случайно-неоднородных средах / Е.Е. Городничев, Д.Б. Рогозкин // ЖЭТФ, 1995. Т. 107, вып. 1.-С. 209-235.

209. Kienle A. A new optimal wavelength for port wine stain / A. Kienle, R. Hibst // Phys. Med. Biol., 1995.-Vol. 40.-P. 1559-1576.

210. Jacques S.L. Skin Optics / S.L. Jacques, 1998. Режим доступа: http://omlc.ogi.edu/news/ian98/skinoptics.html. - Загл. с экрана.

211. Lovell А. Т. Determination of the transport scattering coefficient of red blood cells / A. T. Lovell, J. C. Hebden, J. C. Goldstone et al. // Proc. SPIE, 1999. -Vol. 3597.-P. 175-183.

212. The optical properties of human tissues. Режим доступа: ftp://laser.mda.uth.tmc.edu/pub/. - Загл. с экрана.

213. Borovoi A.G. Scattering of light by a red blood cell /A.G. Borovoi, E.I. Naats, U.G. Oppel, // Journal of Biomedical Optics, 1998. Vol. 3. - P. 364-372.

214. Аристов А.А. Фотоэлектрический анализатор иммунологических реакций / А.А. Аристов, JI.M. Ананьев, А.Г. Яковлев и др. //Актуальные проблемы электронного приборостроения: Труды III междунар. науч.-техн. конф. -Новосибирск, 1996. Т.З. - С. 35-36.

215. Ананьев JI.M. Фотометрический автоматизированный индикатор фагоцитоза / JI.M. Ананьев, А.А. Аристов // Тезисы докладов шестой петербургской школы-семинар-выставки "Лазеры для медицины, биологии и экологии". С.-Петербург, 1998. - С. 21.

216. Аристов А.А. Капельный микрометод оценки скорости оседания эритроцитов крови / А.А. Аристов // Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. "Электронные средства и системы управления". Томск: Изд. ИОА СО РАН, 2003. - С. 273-277.

217. Аристов А.А. Применение метода фотометрирования капельной пробы крови для оценки процесса оседания эритроцитов / А.А. Аристов, Я.С. Пеккер, Г.С. Евтушенко // Известия ТПУ. 2006. - №4.

218. Barshtein G. Kinetics of Linear Rouleaux Formation Studied by Visual Monitoring of Red Cell Dynamic Organization / G. Barshtein, D. Wajnblum, S. Yedgar // Biophysical Journal, 2000. Vol. 78. - P. 2470-2474.

219. Гегузин Я.Е. Капля / Я.Е. Гегузин. М.: Наука, 1977. - 176 с.

220. Сакин И.Л. Инженерная оптика. / И.Л.Сакин. Л.: Изд-во Машиностроение, 1976. - 288 с.

221. Цыпкин А.Г. Справочник по математике для средней школы /

222. A.Г. Цыпкин; под ред. С.А. Степанова. 2-е изд. - М.: Наука, 1981. -400 с.

223. Справочник. М.: КубК-а,1996, - 528 с. 264.Гребнев А.К. Оптоэлектронные элементы и устройства /А.К. Гребнев,

224. B.Н. Гридин, В.П. Дмитриев. М.: Радио и связь, 1998. -336 с.

225. Источники и приёмники излучения: Учебное пособие для оптических специальностей вузов/Г. Г. Ишанин и др. СПб.: Политехника, 1991. - 240 с.

226. Смирнов А.Г. Квантовая электроника и оптоэлектроника: Учебн. пособие для вузов. -М: Выш. шк., 1987. 196 с.

227. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах / В.С.Гутников. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1988. - 400 с

228. Микроэлектронные фотоприемные устройства /Аксененко М .Д и др. -М.:Энергоатомиздат, 1984.- 209 с

229. Аш Ж. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. Кн 1. Пер. с франц. / Ж.Аш и др. М.: Мир, 1992. - 480 с.

230. Датчики с высоким импедансом. Режим доступа: http://www.autex.spb.ru/download/seminar/sensor99rus/sensor.pdf. - Загл. с экрана.

231. Карасов А.Е., Рудницкий В.Б ., Сергеев А.Н., Сумкин В.Р. Измерение малых и сверхмалых мощностей оптического излучения инфракрасного диапазона. М: Фотон-Экспресс, 2003 Режим доступа: http://www.fibertest.ru/publ/publ5.doc. - Загл. с экрана.

232. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./ А. В. Нефедов. М.:ИП РадиоСофт, 1999г. - 640 с.

233. Емильяненко A.M. Применение цифровой обработки видеоизображений для определения параметров "сидящей" капли / A.M. Емильяненко, Л.Б. Бойнович //Коллоидный журнал, 2001. -Т.63, №2, С. 178-193.

234. Глухов А.Ф. Методы регулирования температуры и их реализация в приборах термодат / А.Ф. Глухов. Режим доступа: http://www.termodat.ru/. -Загл. с экрана.

235. Применение резистивных термопреобразователей (RTD) для измерения температуры. Режим доступа: http:// http://www.rlda.ru/index.htm. - Загл. с экрана.

236. Измерители-регуляторы температуры. Режим доступа: http://members.vicard.net/sensor/mainl ^Шт#Мех1. - Загл. с экрана.

237. Быстров Ю.А. Оптоэлектронные устройства в радиолюбительской практике: Справ, пособие / Ю.А. Быстров, А.П. Гапунов, Г.М. Персианов. -М.: Радио и связь, 1995. 160 с.

238. Calibration and Validation for Erythrocyte Sedimentation Tests / Thomas, et al. // Arch. Pathol. Lab. Med., 1993. Vol. 117. - P. 719-723.

239. Пат. 6331435 США, МКИ6 G01R 033/12. Erythrocyte sedimentation rate control /Hengstenberg, etal..-№ 235492; заявлено 20.02.2000; опубл. 18.12.2001.

240. Пат.6265148 США, МКИ6 G01R 033/12. July 24, 2001 Blood control and system for erythrocyte sedimentation measurement / Ryan, et al. № 544236; заявлено 24.03.2000; опубл. 5.09.2001.

241. Пат. 6342391 США МКИ6. January 29, 2002 Erythrocyte sedimentation rate control / Chen , et al.. -№ 756031; заявлено 23.02.2001; опубл. 29.01.2002

242. Салин В.Н. Практикум по курсу "Статистика" в системе STATISTICA) / В.Н.Салин, Э.Ю. Чурилова. -М.: Изд-во "Перспектива", 2002. 188 с.

243. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф.Лакин. М.: Высшая школа, 1968. - 287 с.

244. Тюрин Ю.Н. Анализ данных на компьютере / Ю.Н.Тюрин, А.А. Макаров. М.: Изд-во ИНФРА-М, 1995. - 384 с.

245. Дюге Д. Теоретическая и прикладная статистика / Д. Дюге. М.: Изд-во Наука, 1972.-384 с.