автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Система для исследования динамики ионного состава биосубстратов человека

На правах рукописи

Аушева Виктория Альфатовна

СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ИОННОГО СОСТАВА БИОСУБСТРАТОВ ЧЕЛОВЕКА

Специальность- 05 11 17 - Приборы, системы и изделия

медицинского назначения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I В !/10и 2000

Санкт-Петербург - 2008

003172760

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" им В И Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Юлдашев 3 М

Официальные оппоненты-

доктор технических наук, профессор Быков Р Е

кандидат технических наук, доцент Липанова И А

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Защита диссертации состоится " ¿¿/-¿Р/&.С 2008 г в /¿¿2^асов на заседании диссертационного совета Д212 238 06 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" имени В. И Ульянова (Ленина) по адресу 197376, Санкт-Петербург, ул Проф Попова, 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан " ¿-¿С&Я. 2008 г

Ученый секретарь

диссертационного совета

Болсунов К Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Определение элементного состава биосред организма человека актуально при проведении целого ряда медико-биологических исследований мониторинге состояния здоровья, оценке уровня работоспособности и эффективности лечения, формировании групп риска по гипо- и гиперэлементозам, скрининг-диагностических исследованиях больших групп населения, подборе рациональной диеты как здоровому, так и больному человеку, составлении карт территорий риска заболеваний по различным формам патологий у детей и других возрастных групп населения, оценке взаимозависимости многосторонних связей цепи «человек-среда обитания», составлении карт экологического природного и техногенного неблагополучия регионов

Биожидкость организма представляет собой композитный электролит Сегодня существует широкий спектр методов, позволяющих проводить лабораторный анализ ионного состава биожидкостей организма для рационального решения диагностических и лечебных задач медицинской помощи Однако эти методы не обеспечивают необходимой точности оценки качественного и количественного состава активных ионов Спектрофотометрические методы не позволяют выявить концентрацию активных ионов Существующие потенциометрические методы дают значительные погрешности из-за композита активных ионов. Некоторые методы позволяют определять ионный состав только ограниченного набора ионов, входящих в состав жидкости

В настоящее время существует потребность развития медицинской аналитической техники для иссчедования биожидкостей в направлении нахождения универсальных методов, позволяющих определять концентрацию активных ионов и проводить мониторинг динамики их ионного состав

Целью данной работы является разработка метода и системы для исследования ионного состава композитного электролита, позволяющих оценивать динамику концентрации активных ионов биосубстратов

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи

- разработка математической модели проводимости жидкого композитного электролита в электрическом поле высокой частоты,

- разработка метода оценки концентрации активных ионов композитного электролита,

- разработка системы для оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов,

- разработка компонентов метрологического обеспечения системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов,

- практическая реализация метода и системы,

- экспериментальная апробация предложенного метода и системы

Объектом исследования является система для оценки концентрации активных ионов биосубстратов

Предметом исследования является информационное, методическое, метрологическое и аппаратное обеспечение системы.

Методы исследования Исследование базируется на методах математического моделирования электрохимических процессов, методах синтеза информационно-измерительных систем, технологиях исследования метрологических характеристик измерительных систем, методах схемотехнического моделирования.

Новые научные результаты.

Автором получены следующие научные результаты

1 Математическая модель проводимости жидкого композитного электролита в поле переменного тока, позволяющая выделить вклад отдельных видов ионов в процесс проводимости

2 Метод оценки концентрации активных ионов жидких электролитов, позволяющий определить качественный и количественный состав жидких электролитов в широком диапазоне изменения концентраций

3 Обобщенная схема системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов, позволяющая выявить содержание в биосубстратах широкого спектра активных ионов

4 Структура источников погрешности оценки концентрации активных ионов биосубстратов,

5 Алгоритм поверки системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов для обеспечения воспроизводимости результатов измерений концентрации ионов биожидкостей организма

Практическую ценность работы составляют.

1 Аналитические соотношения для оценки качественного и количественного состава жидкого композитного электролита,

2 Методика вычисления концентрации ионов по электропроводности композитного электролита в поле высокой частоты,

3 Измерительная система оценки концентрации активных ионов биосубстратов,

4 Результаты экспериментального исследования жидких композитных электролитов

Научные положения, выносимые на защиту:

1 Для диагностики некоторых заболеваний, основанной на оценке динамики концентрации активных ионов биосубстратов, можно использовать метод, заключающийся в измерении проводимости биожидкостей в поле высокой частоты,

2 Система для оценки концентрации активных ионов в биосубстратах на основе измерения их проводимости в поле высокой частоты должна обеспечить съем амплитудно-частотной характеристики в диапазоне от постоянного тока до частоты, при которой ограничена проводимость, выявить сту-

пенчатый характер спада проводимости, обусловленный частотными свойствами активных ионов, обеспечить косвенное определение состава и концентрации биосубстратов по частным составляющим проводимости,

3. Для повышения чувствительности системы по измерению концентрации активных ионов в биосубстратах среди источников инструментальной погрешности особое внимание следует уделить стабильности и равномерности частотной характеристики генератора переменного тока, снижению емкостной составляющей измерительной ячейки и паразитных емкостей измерительного канала, а среди источников методической погрешности - температурной стабильности биосубстрата

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли применение при выполнении научно-исследовательских работ "Автоматизированная система ранней диагностики онкологических заболеваний человека" (2003-2004 г г), "Метод и автоматизированная система для ранней диагностики рака" (2006-2007 г г), "Разработка концепции и теоретических основ новых информационных технологий повышения качества и безопасности жизнедеятельности человека" (2006-2008 г г), выполняемых в рамках программы Минобразования и науки РФ "Развитие научного потенциала высшей школы", "Фундаментальные исследования методов и систем природной среды, веществ, живых организмов и материалов", БЭС-60 (20022005 г г), "Разработка теоретических основ синтеза интеллектуальных биотехнических систем для диагностики, лечения и коррекции состояния человека", БЭС-61 (2003-2005 г.г), "Разработка теоретических основ, информационных и математических моделей взаимодействия человека и биотехнического комплекса" БЭС-82 (2006-2007 гг) Результаты работы внедрены в практику научных исследований кафедры Биомедицинской электроники и охраны среды Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета

Апробация работы Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах- на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (2003 - 2008 гг), научно-технической конференции НТОРЭС им А С Попова (2003 - 2008 гг), всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» (Махачкала, 2003 г), Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов (Рязань, 2003 г), 7-й Международной конференции по биомедицинской инженерии и медицинской информатике (Санкт-Петербург, 2003), Международном симпозиуме "Электроника в медицине" (Санкт-Петербург, 2004 - 2008 гг), конференции "Биотехнические системы в XXI веке" (Санкт-Петербург, 2004 г ), III Международной научно-технической конференции (Минск, 2004), «Дне молодежной науки» (СПбГЭТУ, 2008 г)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 24 научных работы, из них - 7 статей (6 статей опубликованы в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 17 работ - в трудах международных и российских научно-технических конференций и симпозиумов

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 119 наименований. Основная часть работы изложена на 143 страницах машинописного текста Работа содержит 52 рисунка и 29 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дается характеристика работы, приводится краткое содержание работы по главам.

В первой главе диссертации приводится обоснование необходимости разработки метода и системы исследования динамики ионного состава биожидкостей организма, основанного на процессах проводимости жидкостей в поле переменного тока

Анализ значения минерального обмена в жизнедеятельности организма показал, что активная концентрация минеральных веществ в биожидкостях организма является существенным диагностическим признаком ряда заболеваний, поскольку основное значение минерального обмена заключается в поддержании определенных физико-химических условий во внутренней среде организма, в формировании и сохранении структур плотных тканей (скелета), а также в специфической регуляции ферментативных реакций

Исследование возможностей и характеристик существующих методов и систем выявило, что выделить наиболее предпочтительный в использовании метод не представляется возможным Главным недостатком рассмотренных методов является проблема предварительной оценки пробы в ней может быть найдена концентрация лишь тех видов ионов, на которые настроен прибор

В результате анализа стала очевидной необходимость создания универсального метода, позволяющего определять состав пробы без необходимости прогнозирования, какие именно ионы могут быть обнаружены в образце

Анализ известных сегодня методов показал, что оптические методы уступают электрохимическим при проведении анализа многокомпонентных жидкостей Кроме того, активность ионов можно оценить только с помощью электрохимических методов

По совокупности рассмотренных параметров сделан вывод, что пути решения поставленной задачи следует искать среди электрохимических методов исследования

Поскольку в настоящее время достаточно хорошо изучены лишь частные случаи проявления электропроводности жидкостей на постоянном токе и на определенных частотах переменного тока - существует потребность в

подробном изучении и разработке полной теории электропроводности жидких сред в широком диапазоне частот

Фактически основной задачей является нахождение такого способа воздействия на жидкий электролит, которое позволит определять вклад каждого вида ионов в электропроводность

С этой целью выдвинута следующая гипотеза при увеличении частоты электрического поля, воздействующего на помещенный в него жидкий композитный электролит, можно достичь эффекта, при котором определенная группа ионов уже не успевает отслеживать изменение ориентации поля и начинает осциллировать на месте, без изменения местоположения в пространстве

Выдвинуто предположение, что конкретные виды ионов должны исключаться из процесса проводимости на строго определенных частотах, а спад проводимости должен иметь ступенчатый характер Каждый излом кривой проводимости при этом должен указывать на исключение из процесса электропроводности ионов определенного вида

Во второй главе разработана теория электропроводности жидких электролитов в поле переменного тока, на основе этой 1еории предложены метод и система оценки активной концентрации ионов в жидкостях.

Поскольку электропроводность композитного электролита есть суперпозиция частных электропроводностей компонентов, входящих в его состав, на первом этапе разработана математическая модель проводимости одноком-понентного жидкого электролита

Результирующая сила F на ион жидкости в поле переменного тока обусловлена действием двух разнонаправленных сил силы электрического поля Fa/? и силы трения, определяемой законом Стокса, Ftp

F - F -F

г 1ЭЛ ГТР

Силы межмолекулярного взаимодействия при разработке модели не учитывались, поскольку они начинают сказываться при высокой концентрации ионов, тогда как в биожидкостях ионы находятся в малых концентрациях

Таким образом, движение ионов жидкости в переменном электрическом поле можно описать неоднородным дифференциальным уравнением

mdvjdt = cos(coí)- бтпут L

В результате решения уравнения получено математическое выражение, позволяющее оценить величину проводимости однокомпонентного электролита на любой частоте поля

g(j®) = ~ — ТТ-7 = т N¡ m veo 2+а2

/Г2 z^-yi ] СО

Л(ю) = — —^ г-^--, <№) = -arctg -, а = 6щг/т,

N¡ m vcoJ+a2 а

где А(со), ф(ш) - амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики удельной электропроводности соответственно, со - частота поля, F— число Фарадея, Na - число Авогадро, щ - активная концентрация ионов; z - их валентность, т - масса одного иона, г - радиус иона, т| - вязкость жидкости.

Графически данная зависимость изображена на рисунке 1

О о 10 О ю 10

Рисунок 1 Графики АЧХ А(ю) и ФЧХ ф(со) электропроводности

В результате анализа модели были сделаны следующие выводы

- при со < а вклад частотной составляющей практически не влияет на вид АЧХ проводимости, а амплитуда зависит исключительно от валентности, массы и концентрации ионов Фазовый сдвиг в этом случае практически отсутствует,

- спад проводимости начинается только тогда, когда частота поля со сопоставима с а При этом ионы не успевают отслеживать изменение ориентации поля, и начинает проявляться фазовый сдвиг Частота, на которой начинает спад, зависит от соотношения радиуса и массы ионов

- при со » а фазовый сдвиг максимален, и ионы практически исключаются из процесса проводимости

На основе данной модели разработана математическая модель композитного жидкого электролита Данная математическая модель показала, что спад АЧХ электропроводности композитного электролита носит ступенчатый характер- каждая ступень спада АЧХ соответствует исключению из процесса определенного вида ионов

т, Т

. , . F2 г.2и0, 1 . . со

Щ /я, а,

где Д(со), ф,(со) - АЧХ и ФЧХ вклада в удельную электропроводность г-го вида ионов соответственно

В данном случае для нахождения частотных характеристик в выражении были выделены вещественный и мнимый спектры Для этого произведен переход к тригонометрической форме выражения В этом случае частотные характеристики композитного электролита принимают вид

1

N1 т, л/ю2 + а} у Е1 Ют. 1

СОБ

Б1П

arctg -

со

аг^ -

со

фДсо )-агЩ

.уИ £Х 1

ГЩ т,

бш агЫ£ -

со

гЬг0, 1 ( со4

--—— • , — • соб агМя—

/я, +а? ^ а

\ -<;.

Вид АЧХ электропроводности является информативным параметром, характеризующим качественный состав композитного электрочита (рисунок 2)

1

gk2

ёЦп-ёКп-

£кп

II

©1 С02 со„.2 ю„, Т ©

Рисунок 2 График АЧХ электропроводности композитного электролита

Анализ полученной математической модели проводимости позволил предложить метод оценки концентрации активных ионов в жидких композитных электролитах Предлагаемый метод оценки концентрации активных ионов в жидких электролитах состоит в измерении проводимости композитного электролита в заданном диапазоне изменения частоты поля, воздействующего на электролит, и последовательном анализе полученной АЧХ проводимости комплексного электролита Алгоритм метода приведен на рисунке 3

Для последовательной реализации всех этапов разработанного метода оценки концентрации активных ионов в жидких композитных электролитах предлагается система, обобщенная схема которой приведена на рисунке 4

Рисунок 3 Алгоритм метода оценки концентрации активных ионов жидких электролитов

Третья глава диссертации посвящена аспектам метрологического обеспечения измерения концентраций активных ионов биожидкостей С целью изучения факторов, влияющих на точность оценки концентрации активных ионов, был проведен анализ источников погрешности, возникающих на всех этапах измерения и обработки результатов экспериментов, выделены основные источники инструментальных и методических погрешностей

В результате проведенного анализа сделан вывод о том, что основными факторами, влияющими на точность определения концентрации ионов предложенным методом, являются- изменчивость вязкости среды,

- нестабильность генератора сигнала, неравномерность его амплитудно-частотной характеристики;

- погрешность измерения падения напряжения на эталонном сопротивлении,

- погрешность, обусловленная особенностями проводимости кондук-тометрической ячейки на высоких частотах,

- влияние емкостей монтажа измерительной схемы;

- влияние факторов внешней среды

Анализ погрешности измерения концентрации показал, что для повышения точности измерений необходимо снизить влияние паразитных емкостей измерительного канала, уменьшить эквивалентную емкость микрокон-дуктометрической ячейки, использовать низкое эталонное сопротивление из-за высокой частоты среза АЧХ проводимости (более 10 МГц) Все это направлено на снижение постоянной времени измерительной цепи Было обосновано, что значение эталонного сопротивления не должно превышать Яэс < 100 Ом, а размеры кондуктометрической ячейки должны удовлетворять условиям 25 10-3л<<1233 10"2л*, 25 Ю^л«2 ¿Я^З Ю^м1.

Рисунок 4 Структурная схема измерительной системы-

МКЯ - микрокодуктометрическая ячейка с исследуемой жидкостью, ГС -высокочастотный генератор гармонических сигналов, ИМ - измерительный модуль Iii 111 - преобразователь переменного сигнала в постоянный, ЦВ -цифровой вольтметр, 4M - частотомер, ЭС - эталонное сопротивление, УОИ - устройство обработки информации, НИ - накопитель информации, И - индикатор, БУ - блок управления

В целях обеспечения воспроизводимости результатов оценки концентрации активных ионов биосубстратов в работе предложен алгоритм поверки разработанной системы (рисунок 5)

1 ОСопэ! (ш, о

1 1 СЪЕМ СИГНАЛА С ГЕНЕРАТОРА

1 2 ИСКЛЮЧЕНИЕ ЯЧЕИКИ ИЗ ЦЕПИ

1 2 1 СЪЕМ СИГНАЛА ДО ВЫПРЯМЛЕНИЯ

1 3 ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ ВОДА

12 2 СЪЕМ СИГНАЛА ПОСЛЕ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

1 4 ЭТАЛОННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ

т

2 и=Уаг (ш, I)

2 1 СЪЕМ СИГНАЛА С ГЕНЕРАТОРА

2 2 ИСКЛЮЧЕНИЕ ЯЧЕИКИ ИЗ ЦЕПИ

2 3 ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ ВОДА

2 4 эталонный электролит 2 5 {ячеика}|

2 6 оптимальные -—^^ параметры ячейки ] +

КОНЕЦ

Рисунок 5 Алгоритм поверки системы измерения концентрации активных

ионов

В четвертой главе диссертации проведена разработка измерительного канала системы оценки концентрации активных ионов биосубстратов, приведены результаты метрологического исследования системы, результаты экс-

периментальных исследований качественного и количественного состава биосубстратов

Измерительный канал системы автоматизированной оценки концентрации активных ионов жидких биосубстратов (рисунок 6) реализован на базе промышленно изготавливаемых измерительных средств, прошедших сер-v rb кацию и обладающих улучшенными метрологическими характеристиками

Для комплексной проверки предложенного метода и системы проводились экспериментальные исследования эталонных электролитов Данные электролиты подобраны с учетом элементного состава биожидкостей организма и должны содержать такие ионы, как Na*, К*, Ca2* и СГ

В связи с этим проведены эксперименты со следующими растворами

- водные растворы NaCl, KCl и СаС12 в концентрации 0,1 моль! л,

- водные растворы NaCl, KCl и СаС12 в концентрации 0,01 моль/л,

- водные растворы NaCl, KCl и СаС12 в концентрации 0,0005 моль! л,

- композитный электролит водный раствор, содержащий NaCl, KCl и СаС12 в концентрации 0,01 моль!л

- модель биожидкости' водный раствор, содержащий NaCl -0,1 моль!л, KCl-5 10 ^ моль!л, СаС12 - 5 10~3 моль! л.

Рисунок 6 Структура измерительного канала системы оценки концентрации активных ионов жидких биосубстратов

В целях повышения точности результатов измерений для каждого образца электролита была проведена серия экспериментов (каждая серия состояла из 5 измерений) и статистическая обработка полученных результатов Величины доверительных на графиках АЧХ обозначены кривыми gmax, и gmln, Результат серии экспериментов для композитного электролита приведен на рисунке 7.

Расчеты исследования показывают, что погрешность определения концентрации активных ионов для данного электролита не превышает 5%.

Си (СГ) = ^ £ 40,6 моль !м1;Си {N0*)= = 10,39 моль! м\

Ксг

9Ммоль/мъ \ См(Са2+) =

■ = 10,43 моль! м3.

5000 4650 4300 3950

а 3600

8та>53250

-2900 2550 2200 1850 1500

! | - —■—Л .....-......:........

"V

.5 5 7.5 10 12.5 15 ¡7.5 20 22.5 25

Рисунок 7. АЧХ электропроводности композитного электролита

На следующем этапе была произведена серия экспериментов с моделями биожидкостей (рисунок 8-9). Результаты расчета концентраций показали, что и в случае исследования сложных композитных сред, содержащих ионы в широком диапазоне концентраций, погрешность измерения также не превышает 5%.

1.94 1.93 1.92 8 1.91

ю

I

Рисунок 8. АЧХ электропроводности модели биожидкости в области

от 1 до 15 МГц.

си{с1'У

Ксг

■ = 229,9(моль / м ); См Ша I =

N0 0

• = 97,1(моль1 м3)-,

См{к>) = -ЬО- = 5,2(моль/м'), См{са2*)= ' £4,8(^оль/л«л)

100% = 2,9%,

¿Си 220-229,9 100% = 4,5%, ¿см 100-97,1

СМ сг 115 См Ь'а* 100

С,

5-5,2

= 4%,

См

Са1+

5-4,1

100% = 4%

I 85 10 177 10 1 69 10 161 10 & 153 10 45 10 «"Ч 37 10 1 29 10 1 21 10 1 13 10 105 10

15 16 17

Рисунок 9 АЧХ электропроводности модели биожидкости в области

от 15 до 25 МГц

Результаты экспериментальных исследований подтвердили возможность практического использования разработанных метода и системы измерения концентрации активных ионов жидких электролитов для исследования динамики концентрации активных ионов биожидкостей организма

Разработанная система позволяет оперативно и с высокой точностью получать данные о концентрации активных ионов биосубстратов человека Предложенный алгоритм поверки системы позволяет обеспечить воспроизводимость результатов исследований Таким образом, проведение периодических исследований биосубстратов пациента с использованием разработанного метода и системы позволяет судить о динамике их ионного состава, которая в ряде случаев служит существенным признаком при оценке состояния здоровья человека

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Предложена математическая модель проводимости жидкого композитного электролита в поле переменного тока, позволяющая выделить вклад отдельных видов ионов в процесс проводимости, и определить активную концентрацию различных ионов в данном электролите

2 Предложен метод оценки концентрации активных ионов, содержащихся в биосубстратах, позволяющий определить качественный и количественный их состав в широком диапазоне изменения концентраций и состава

3 Разработаны методика и алгоритм определения активной концентрации ионов в биосубстратах, обеспечивающие получение результата на основе исследования кривой спада АЧХ проводимости электролита в поле переменного тока и косвенной оценки концентрации с использованием предложенной математической модели

4 Разработана обобщенная схема системы оценки концентрации активных ионов, содержащихся в биосубстратах, позволяющая выявить содержание в биосубстратах широкого спектра активных ионов

5 Разработан алгоритм поверки системы оценки концентрации активных ионов жидких электролитов, направленный на обеспечение воспроизводимости результатов измерений и основанный на анализе структуры источников погрешностей измерения и учете наиболее значимых

6 Разработана система, реализующая предложенную методику определения концентрации активных ионов композитных электролитов, позволяющая исследовать динамику ионного состава биосустратов человека

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Аушева, В А Технология и автоматизированный комплекс для оценки концентрации биосубстратов / В А. Аушева, 3 М. Юлдашев // Информационно-управляющие системы - 2008 - №1 (32). - С 51-53

2 Мухаметшина (Аушева), В А Автоматизированная система для анализа ионного состава биосубстратов / 3 M Юлдашев, В А Мухаметшина // Информационно-управляющие системы -2006 -№1(20) -С 33-39

3 Мухаметшина (Аушева), В А Система для оценки проводимости биожидкостей в поле переменного тока высокой частоты / В А Мухаметшина // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета) Сер Биотехнические системы в медицине и экологии -2006 -Вып 1 -С 131-134

4 Мухаметшина (Аушева), В А Теоретическая модель проводимости электролита в поле переменного тока высокой частоты / В А. Мухаметшина // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета) Сер. Биотехнические системы в медицине и экологии -2005 -Вып 1 -С 69-72

5 Mukhametshina (Аушева) V. A. The Problem of Early Diagnostics of Pathologies at the Cellular Level Of Biosubstratum Conductance in alternative electric field (Проблемы ранней диагностики заболеваний на клеточном уровне по характеру проводимости биосубстратов в поле переменного тока) /VA Mukhametshina // Proceedings of VII International Conference on Biomedical Engineering and Medical Informatics, SYMBIOSIS, Sept 10 - 12, 2003, St Peters-

bürg, Russia 2003 St Petersburg Electrotechnical Umversity «LEU» - 2003 -P 51-53

6 Мухаметшина (Аушева), В А Автоматизированная система для ранней диагностики онкологических заболеваний / В А Мухаметшина, 3 М Юлдашев // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета). Сер Биотехнические системы в медицине и экологии -2004 -Вып 1 -С 46-50

7 Мухаметшина (Аушева), В А Исследование проводимости биологических сред в электромагнитном поле высокой частоты / В А Мухаметшина, 3 М Юлдашев // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета) Сер Биотехнические системы в медицине и экологии -2003 -Вып 1 -С 42-45

8 Аушева В А Оценка предельной относительной погрешности определения концентрации ионов в композитных электролитах Труды 63-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им. А С. Попова, апрель 2008 г, Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - С 195-197

9 Аушева В А Разрешающая способность измерительной системы для исследования ионного состава жидких композитных электролитов Труды 63-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С, Попова, апрель 2008 г, Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - С 197-199

10 Аушева В А Проблемы измерения концентрации электролитов в поле переменного тока высокой частоты Труды VI Международного симпозиума «Электроника в медицине Мониторинг, диагностика, терапия» -Санкт-Петербург - Вестник Аритмологии - Приложение А , 14 - 16 февраля 2008 г - С 490

11 Аушева В А Экспериментальные исследования проводимости моно- и поликомпонентных электролитов в поле переменного тока высокой частоты Труды VI Международного симпозиума «Электроника в медицине Мониторинг, диагностика, терапия», Санкт-Петербург, Вестник Аритмологии, приложение А, 14 - 16 февраля 2008 г - С 492

12 Аушева В А Разработка автоматического анализатора концентрации активных ионов в поликомпонентных электролитах Труды Междунар конференции по мягким вычислениям и измерениям. Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 25 - 27 июня 2007 г - С 51-54

13 Аушева В А Анализ источников погрешностей оценки концентрации ионов в композитных электролитах Труды 62-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С Попова, апрель 2007 г , Санкт-Петербург -Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» -С 216-218

14 Мухаметшина (Аушева) В А Моделирование системы оценки проводимости электролита в поле переменного тока. Труды 61-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С Попова, апрель 2006 г, Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - С 197-198

15 Мухаметшина (Аушева) В А Анализ погрешности оценки концентрации активных ионов в биосубстратах Труды V Международного симпо-

зиума «Электроника в медицине Мониторинг, диагностика, терапия», Санкт-Петербург, Вестник Аритмологии, приложение А, 9 - 11 февраля 2006 г - С 623

16 Мухаметшина (Аушева) В А Метод и система для оценки концентрации активных ионов в биосубстратах Труды V Международного симпозиума «Электроника в медицине Мониторинг, диагностика, терапия», Санкт-Петербург, Вестник Аритмологии, приложение А, 9 - 11 февраля 2006 г - С 621

17 Мухаметшина (Аушева) В А Идентификация состава электролита по кривой проводимости в поле переменного тока Труды 60-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С. Попова, апрель 2005 г, Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» -С 217-218

18 Мухаметшина (Аушева) В. А. К вопросу о диагностике рака на ранних стадиях Труды III Междунар Научн -техн конференции «Медэлектро-ника-2004». Минск, 9-10 декабря 2004 г - С 198-200

19. Мухаметшина (Аушева) В А. Процессы в биожидкостях при воздействии электромагнитного поля высокой частоты Труды 59-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С Попова, апрель 2004 г , Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» -С 199-201

20 Мухаметшина (Аушева) В А Носители заряда в биожидкостях и их поведение в электромагнитном поле высокой частоты. Труды Всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические системы в XXI веке», Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 22 - 26 марта 2004 г - С 12 -14

21 Мухаметшина (Аушева) В А Исследование проводимости плазмы крови в электромагнитном поле высокой частоты Труды IV Международного симпозиума «Электроника в медицине Мониторинг, диагностика, терапия», Санкт-Петербург, Вестник Аритмологии, №35, приложение А, 5 - 7 февраля 2004 г - С 611

22 Мухаметшина (Аушева) В А. Оценка проводимости биосубстратов в поле переменного электрического тока. Труды 58-ой Научн -техн конференции СПб НТОРЭС им А С Попова, апрель 2003 г, Санкт-Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - С 47 - 48

23 Мухаметшина (Аушева) В А Новый подход к исследованию ионного состава биожидкостей Труды Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов Рязань, Редакционно-издательский центр РГТРА, 2003 г - С. 142 - 143

24. Юлдашев 3 М, Мухаметшина (Аушева) В А Метод и система для оценки концентрации ионов кальция в плазме крови Труды Всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», Махачкала, ДГТУ - 2003 г - С 72-73

Подписано в печать 28 05 2008 Формат 60x84/16 Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ЗАО «КопиСервис» Печать ризографическая Заказ № 2/0528 П л 1 0 У1 -изд л 1 0 Тираж 100 экз

ЗАО «КопиСервис» Адрес 197376, Санкт-Петербург, ул Проф Попова, д 3 тел (812) 327 5098

Введение.

Глава 1. Проблемы мониторинга развития заболеваний и эффективности лечения.

1.1. Роль активных ионов в жизнедеятельности живых организмов.

1.2. Технологии исследования концентрации ионов.

1.3. Вопросы разработки технологии мониторинга развития заболеваний.

1.4. Постановка задач исследования.

Глава 2. Модель проводимости жидкого электролита и метод мониторинга его ионного состава.

2.1. Математическая модель проводимости жидкого электролита в электрическом поле высокой частоты.

2.2. Метод оценки концентрации активных ионов жидких электролитов

2.3. Система для оценки концентрации активных ионов жидких электролитов.

2.4. Обработка и анализ результатов исследования концентрации активных ионов жидких электролитов.

Выводы.

Глава 3. Метрологическое обеспечение измерения концентрации активных ионов в биосубстратах.

3.1. Классификация источников погрешностей оценки концентрации активных ионов в биосубстратах.

3.2. Анализ погрешности измерения концентрации.

3.3. Методы и средства повышёния точности измерения концентрации активных ионов.

3.4. Метод и средства поверки системы измерения концентрации активных ионов.

Выводы.

Глава 4. Разработка измерительного канала системы для измерения активной концентрации ионов биосубстратов и экспериментальные исследования.

4.1. Разработка измерительного канала системы оценки концентрации активных ионов биосубстратов.

4.2. Исследование метрологических характеристик системы измерения концентрации активных ионов биосубстратов.

4.3. Экспериментальные исследования концентрации активных ионов жидких электролитов.

4.4. Особенности применения метода для исследования динамики ионного состава биосубстратов человека.

Выводы.

Основные результаты диссертации.

Актуальность темы. Определение элементного состава биосред организма человека актуально при проведении целого ряда медико-биологических исследований: мониторинге состояния здоровья, оценке уровня работоспособности и эффективности лечения; формировании групп риска по гипо- и гиперэлементозам; скрининг-диагностических исследованиях больших групп населения; подборе рациональной диеты; составлении карт территорий риска заболеваний по различным формам патологий у детей и других возрастных групп населения; оценке взаимозависимости многосторонних связей цепи «человек-среда обитания»; составлении карт экологического природного и техногенного неблагополучия регионов.

Биожидкость организма представляет собой композитный электролит. Сегодня существует широкий спектр методов, позволяющих проводить лабораторный анализ ионного состава биожидкостей организма для рационального решения диагностических и лечебных задач медицинской помощи. Однако эти методы не обеспечивают необходимой точности оценки активной концентрации ионов в биожидкостях. Спектрофотометрические методы не позволяют выявить концентрацию активных ионов. Существующие потен-циометрические методы дают значительные погрешности из-за композита активных ионов. Некоторые методы позволяют определять ионный состав только ограниченного набора ионов, входящих в состав жидкости.

В настоящее время существует потребность развития медицинской аналитической техники для исследования биожидкостей в направлении нахождения универсальных методов, позволяющих определять концентрацию активных ионов и проводить мониторинг динамики их ионного состав.

Целью данной работы является разработка метода и системы для исследования ионного состава композитного электролита, позволяющих оценивать динамику концентрации активных ионов биосубстратов.

Для достижения поставленной цели определены задачи:

- разработка математической модели проводимости жидкого композитного электролита в электрическом поле высокой частоты;

- разработка метода оценки концентрации активных ионов композитного электролита;

- разработка системы для оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов;

- разработка компонентов метрологического обеспечения системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов;

- практическая реализация метода и системы;

- экспериментальная апробация предложенного метода и системы.

Объектом исследования является система для оценки концентрации активных ионов биосубстратов.

Предметом исследования является информационное, методическое, метрологическое и аппаратное обеспечение системы.

Методы исследования. Исследование базируется на методах математического моделирования электрохимических процессов, методах синтеза информационно-измерительных систем, технологиях исследования метрологических характеристик измерительных систем, методах схемотехнического моделирования.

Новые научные результаты.

Автором получены следующие научные результаты:

1. Математическая модель проводимости жидкого композитного электролита в поле переменного тока, позволяющая выделить вклад отдельных видов ионов в процесс проводимости.

2. Метод оценки концентрации активных ионов жидких электролитов, позволяющий определить качественный и количественный состав жидких электролитов в широком диапазоне изменения концентраций.

3. Обобщенная схема системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов, позволяющая выявить содержание в биосубстратах широкого спектра активных ионов.

4. Структура источников погрешности оценки концентрации активных ионов биосубстратов;

5. Алгоритм поверки системы оценки динамики концентрации активных ионов биосубстратов для обеспечения воспроизводимости результатов измерений концентрации ионов биожидкостей организма.

Практическую ценность работы составляют:

1. Аналитические соотношения для оценки качественного и количественного состава жидкого композитного электролита;

2. Методика вычисления концентрации ионов по электропроводности композитного электролита в поле высокой частоты;

3. Измерительная система оценки концентрации активных ионов биосубстратов;

4. Результаты экспериментального исследования жидких композитных электролитов.

Научные положения, выносимые на защиту;

1. Для диагностики некоторых заболеваний, основанной на оценке динамики концентрации активных ионов биосубстратов, можно использовать метод, заключающийся в измерении проводимости биожидкостей в поле высокой частоты;

2. Система для оценки концентрации активных ионов в биосубстратах на основе измерения их проводимости в поле высокой частоты должна обеспечить съем амплитудно-частотной характеристики в диапазоне от постоянного тока до частоты, при которой ограничена проводимость, выявить ступенчатый характер спада проводимости, обусловленный частотными свойствами активных ионов, обеспечить косвенное определение состава и концентрации биосубстратов по частным составляющим проводимости;

3. Для повышения чувствительности системы по измерению концентрации активных ионов в биосубстратах среди источников инструментальной погрешности особое внимание следует уделить стабильности и равномерности частотной характеристики генератора переменного тока, снижению емкостной составляющей измерительной ячейки и паразитных емкостей измерительного канала, а среди источников методической погрешности - температурной стабильности биосубстрата.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли применение при выполнении научно-исследовательских работ «Автоматизированная система ранней диагностики онкологических заболеваний человека» (2003-2004 г.г.), «Метод и автоматизированная система для ранней диагностики рака» (2006-2007 г.г.), «Разработка концепции и теоретических основ новых информационных технологий повышения качества и безопасности жизнедеятельности человека» (2006-2008 г.г.), выполняемых в рамках программы Минобразования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы», «Фундаментальные исследования методов и систем природной среды, веществ, живых организмов и материалов», БЭС-60 (20022005 г.г.), «Разработка теоретических основ синтеза интеллектуальных биотехнических систем для диагностики, лечения и коррекции состояния человека», БЭС-61 (2003-2005 г.г.), «Разработка теоретических основ, информационных и математических моделей взаимодействия человека и биотехнического комплекса» БЭС-82 (2006-2007 г.г.). Результаты работы внедрены в практику научных исследований кафедры Биомедицинской электроники и охраны среды Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (2003 - 2008 гг.), научно-технической конференции НТО РЭС им. А. С. Попова (2003 - 2008 гг.), всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» (Махачкала, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов (Рязань, 2003 г.), 7-й Международной конференции по биомедицинской инженерии и медицинской информатике (Санкт-Петербург, 2003), Международном симпозиуме «Электроника в медицине» (Санкт-Петербург, 2004 - 2008 гг.), конференции «Биотехнические системы в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004 г.), III Международной научно-технической конференции (Минск, 2004), «Дне молодежной науки» (СПбГЭТУ, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 24 научных работы, из них — 7 статей (6 статей опубликованы в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 17 работ - в трудах международных и российских научно-технических конференций и симпозиумов.

В первой главе диссертации приводится обоснование необходимости разработки метода и системы исследования ионного состава биожидкостей организма, основанного на процессах проводимости жидкостей в поле переменного тока.

Анализ значения минерального обмена организма показал, что активная концентрация минеральных веществ в биожидкостях организма является существенным диагностическим признаком ряда заболеваний, поскольку основное значение минерального обмена заключается в поддержании определенных физико-химических условий во внутренней среде организма, в формировании и сохранении структур плотных тканей (скелета), а также в специфической регуляции ферментативных реакций.

Исследование характеристик существующих методов и систем выявило, что выделить наиболее предпочтительный в использовании метод не представляется возможным. Главным недостатком рассмотренных методов проблема предварительной оценки пробы: в ней может быть найдена концентрация лишь тех видов ионов, на которые настроен прибор.

В результате анализа стала очевидной необходимость создания универсального метода, позволяющего определять состав пробы без необходимости прогнозирования, какие именно ионы могут быть в ней обнаружены. По совокупности рассмотренных параметров сделан вывод, что пути решения поставленной задачи следует искать среди электрохимических методов исследования.

Поскольку в настоящее время достаточно хорошо изучены лишь частные случаи проявления электропроводности жидкостей: на постоянном токе и на определенных частотах переменного тока - существует потребность в подробном изучении и разработке полной теории электропроводности жидких сред в широком диапазоне частот.

Во второй главе разработана теория электропроводности жидких электролитов в поле переменного тока, на основе этой теории предложены метод и система оценки активной концентрации ионов в жидкостях.

Поскольку электропроводность композитного электролита есть суперпозиция частных электропроводностей компонентов, входящих в его состав, на первом этапе разработана математическая модель проводимости одноком-понентного жидкого электролита.

На основе данной модели разработана математическая модель композитного жидкого электролита. Данная математическая модель показала, что спад АЧХ электропроводности композитного электролита носит ступенчатый характер: каждая ступень спада АЧХ соответствует исключению из процесса определенного вида ионов.

Анализ полученной математической модели позволил предложить метод оценки концентрации активных ионов в жидких электролитах. Предлагаемый метод оценки концентрации активных ионов состоит в измерении проводимости композитного электролита в заданном диапазоне изменения частоты поля, воздействующего на электролит, и последовательном анализе полученной АЧХ проводимости комплексного электролита.

Разработанная система оценки концентрации активных ионов электролитов позволяет обеспечить реализацию предложенного метода оценки ионного состава жидких композитных электролитов. Данная система относится к классу информационно-измерительных систем.

Третья глава диссертации посвящена аспектам метрологического обеспечения измерения концентраций активных ионов биожидкостей. С це лью изучения факторов, влияющих на точность оценки концентрации активных ионов, был проведен анализ источников погрешности, возникающих на всех этапах измерения и обработки результатов экспериментов, выделены основные источники инструментальных и методических погрешностей.

Анализ погрешности измерения позволил определить основные пути повышения точности измерения концентрации активных ионов. В целях обеспечения воспроизводимости результатов оценки концентрации активных ионов биосубстратов в работе предложен алгоритм поверки разработанной системы.

В четвертой главе диссертации проведена разработка измерительного канала системы оценки концентрации активных ионов биосубстратов, приведены результаты метрологического исследования системы, результаты экспериментальных исследований качественного и количественного состава биосубстратов.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили возможность практического использования разработанных метода и системы измерения концентрации активных ионов жидких электролитов для исследования динамики концентрации активных ионов биожидкостей организма.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Предложена математическая модель проводимости жидкого композитного электролита в поле переменного тока, позволяющая выделить вклад отдельных видов ионов в процесс проводимости, и определить активную концентрацию различных ионов в данном электролите.

2. Предложен метод оценки концентрации активных ионов, содержащихся в биосубстратах, позволяющий определить качественный и количественный их состав в широком диапазоне изменения концентраций и состава.

3. Разработаны методика и алгоритм определения активной концентрации ионов в биосубстратах, обеспечивающие получение результата на основе исследования кривой спада АЧХ проводимости электролита в поле переменного тока и косвенной оценки концентрации с использованием предложенной математической модели.

4. Разработана обобщенная схема системы оценки концентрации активных ионов, содержащихся в биосубстратах, позволяющая выявить содержание в биосубстратах широкого спектра активных ионов.

5. Разработан алгоритм поверки системы оценки концентрации активных ионов жидких электролитов, направленный на обеспечение воспроизводимости результатов измерений и основанный на анализе структуры источников погрешностей измерения и учете наиболее значимых.

6. Разработана система, реализующая предложенную методику определения концентрации активных ионов композитных электролитов, позволяющая исследовать динамику ионного состава биосустратов человека.

1. Абелев Г. И. Что такое опухоль // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. №10. С. 85 90.

2. Аушева В. А. Анализ источников погрешностей оценки концентрации ионов в композитных электролитах // Труды 62 научно-технической конференции, посвященной Дню радио. Апрель 2007 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 216 218.

3. Аушева В. А. Оценка предельной относительной погрешности определения концентрации ионов в композитных электролитах // Труды 63 научно-технической конференции, посвященной Дню радио. Апрель 2008 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 195 197.

4. Аушева В. А. Проблемы измерения концентрации электролитов в поле переменного тока высокой частоты // Труды VI Международного симпозиума "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия". СПб., Вестник Аритмологии, 2008 г. С. 490.

5. Аушева В. А. Разработка автоматического анализатора концентрации активных ионов в поликомпонентных электролитах // Труды конференции по мягким вычислениям. 25 27 июня 2007 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 51-54.

6. Аушева В. А. Разрешающая способность измерительной системы для исследования ионного состава жидких композитных электролитов // Труды 63 научно-технической конференции, посвященной Дню радио. Апрель 2008 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 197- 199.

7. Аушева, В. А. Технология и автоматизированный комплекс для оценки концентрации биосубстратов / В. А. Аушева, 3. М. Юлдашев // Информационно-управляющие системы. 2008. - №1(32). - С. 51 - 53.

8. Багоцкий В. С. Основы электрохимии. М.: Химия, 1988. - 400 с.

9. Байулеску Г. Применение ионоселективных мембранных электродов в органическом анализе / Байулеску Г., Кошофрец В. М.: Мир, 1980. -230 с.

10. Балаховский И. С. Белковые фракции / И. С. Балаховский, Э. Г. Ларский; под ред. В. В. Меньшикова // Руководство по клинической лабораторной диагностике. М.: Медицина, 1982. - С. 150-163.

11. Балаховский С. Д. Методы химического анализа крови / Балаховский С. Д., Балаховский И. С. М.: Медгиз, 1953. - 747 с.

12. Брусакова И. А. Достоверность результатов метрологического анализа: Учеб. пособие / И. А. Брусакова, Э. И. Цветков. СПб.: Изд-во СПбГЭ-ТУ "ЛЭТИ", 2002. - 119 с.

13. Внутренние болезни. Книга 9 / Под ред. Е. Браунвальда, К. Дж. Ис-сельбахера, Р. Б. Петерсдорфа и соавт. -М.: Медицина, 1997. 464 с.

14. Внутренние болезни: Краткий справочник. М.: КАППА, 1992. - Т. I, II.-.269 с.

15. Внутренние болезни по Тинсли Р. Харрисону / под ред. Э. Фаучи, Ю. Браунвальда, К. Иссельбахера, Дж. Уилсона, Дж. Мартина, Д. Каспера, С. Хаузера и Д. Лонго / Пер. с английского. М.: Практика - Мак-Грау-Хилл, 2002.- 1536 с.

16. Воронцов И. М. Педиатрические аспекты пищевого обеспечения женщин при подготовке к беременности и при ее врачебном мониторинге // Педиатрия. 1999. - №6. - С. 87-92.

17. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1973.-872 с.

18. Гольдберг Е. Д. Справочник по гематологии. Томск, 1989. - 468 с.

19. Горячковский А. М. Справочное пособие по клинической биохимии. Одесса: ОКФА. - 416 с.

20. Данилова Л. А. Анализ крови и мочи. СПб.: Деан, 1999. - 128 с.

21. Дворкин В. И. Метрология и обеспечение качества количественного химического анализа. М.: Химия, 2001. -261 с.

22. Диагностика и лечение внутренних болезней / М. И. Балаболкин, Е. В. Гембицкий, Е. Е. Гогин и соавт. М.: Медицина, 1996. — 512 с.

23. Диагностика и лечение внутренних болезней: Руководство в 3 т. — Т. 1. Болезни сердечно-сосудистой системы / Под ред. Ф. И. Комарова. — М.: Медицина. 1996. 560 с.

24. Диагностика и лечение внутренних болезней: Руководство в 3 т. -Т. 3. Болезни органов пищеварения и системы крови / Под ред. Ф. И. Комарова. М.: Медицина. 1996. - 528 с.

25. Долгов В. В. Фотометрия в лабораторной практике / В. В. Долгов, Е. Н. Ованесов, К. А. Щетникович. СПб.: Витал Диагностике, 2004. - 192 с.

26. Заринский В. А. Высокочастотный химический анализ / Заринский В. А., Ермаков В. И. М.: Наука, 1970. - 200 с.

27. Зборовский А. Б. Внутренние болезни. Ташкент, 1995. - 383 с.

28. Зинец И. И. Здоровье и диета. Пермь, 1995. - 363 с.

29. Иммунология: Справочник / Под ред. Г. Бундшу, Б. Шнеевайса; Пер. с нем. Киев: Навукова думка, 1981. - 480 с.

30. Ионоселективные электроды. / Под ред. Р. Дарста. М.: Мир, 1972. -430 с.

31. Исследование системы крови в клинической практике / Под ред. Г. И. Козинца, В. А. Макарова. М.: Триада-Х, 1997. - 537 с.

32. Кабатов Ю. Ф. Медицинский инструментарий, аппаратура и оборудование. М.: Медицина, 1977. 208 с.

33. Камман К. Работа с ионоселективными электродами / Пер. с немецкого. М.: Мир, 1980. - 283 с.

34. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. Мн.: Беларусь, 2002. - В 2 тт. - 495 с; 463 с.

35. Киеня А. И., Бандажевский Ю. И. Физиологические и биохимические константы здорового человека: Справочник. Гомель: Белорусское Агентство научно-технической и деловой информации, 1996. - 139 с.

36. Клинико-лабораторные аналитические технологии и оборудование / Учеб. пособ. для студ. средн. проф. учеб. заведений / Т. И. Лукичева и др.; под ред. проф. В. В. Меньшикова. М.: Издательский центр "Академия", 2007.-240 с.

37. Клиническая лабораторная аналитика: 5 т.: руководство / Под ред. В. В. Меньшикова. М.: Лабпресс, 2002. - 856 с.

38. Клиническая оценка биохимических показателей при заболеваниях внутренних органов / В. Г. Передерий, Ю. В. Хмелевский, Л. Ф. Коноплева и др. Киев: Здоров'я, 1993. - 192 с.

39. Козинец Г. И. Интерпретация анализов крови и мочи и их клиническое значение. М.: Триада-Х, 1989. - 104 с.

40. Корыта И. Ионы, электроды, мембраны / Пер. с чешского. М.: Мир, 1983.-264 с.

41. Краснов А. С., Галкин Р. А., Мовшович Б. Л. Семейная медицина. -Самара: Дом печати, 1994. 384 с.

42. Кремлева Т. Г. Здоровье и здоровый образ жизни / Учеб. пособие. -Тверь: Тверской государственный университет. 2001. - 64 с.

43. Кузнецов В. А. Методы повышения помехоустойчивости и точности средств измерений / Учеб. пособие / В.А. Кузнецов Самара : Самарский государственный технический университет, 2002. - 54 с.

44. Лабораторная гематология / С. А. Луговская и др. М.: ЮНИМЕД-Пресс, 2002.- 115 с.

45. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. В. В. Меньшикова. М.: Медицина, 1987. - 365 с.

46. Липперт Г. Международная система единиц в медицине. М.: Медицина, 1980.-208 с.

47. Макаров А. К. Контроль и защита окружающей среды. Сборник лабораторных работ. Методическое пособие по курсу "Контроль и защита окружающей среды" / Макаров А. К., Назаров Б. Г., Скибенко В. В. М.: Ин-формэлектро, 2002. - 144 с.

48. Маршал В. Д. Клиническая биохимия / Пер. с английского. М. -СПб.: БИНОМ - Невский Диалект, 1999. - 368 с.

49. Медицинские лабораторные технологии: справочник: в 2 т. / А. И. Карпищенко. — СПб.: Интермедика, 1998.

50. Меньшиков В. В. Анализ по месту лечения. М.: ЮНИМЕД-Пресс, 2003.- 159 с.

51. Методы медико-биологических исследований. Системные аспекты: Учеб. пособие / Е. П. Попечителев. Житомир, 1997. - 186 с.

52. Методы электрических измерений / Учеб. пособие для вузов / Л. Г. Журавин, М. А. Мариненко, Е. И. Семенов, Э. И. Цветков; под ред. Э. И. Цветкова. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

53. Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника / Учеб. пособие / К. К. Ким, Г. Н. Анисимов, В. Ю. Барбарович, Б. Я. Литвинов. СПб.: Питер, 2006. - 368 с.

54. Мухаметшина (Аушева) В. А. Анализ погрешности оценки концентрации активных ионов в биосубстратах // Труды V Международного симпозиума "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия". СПб., Вестник Аритмологии, 2006 г. С. 623.

55. Мухаметшина (Аушева) В. А. Исследование проводимости плазмы крови в электромагнитном поле высокой частоты // Труды IV Международного симпозиума "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия". СПб., Вестник Аритмологии, 2004 г. С. 611.

56. Мухаметшина (Аушева) В. А. К вопросу о диагностике рака на ранних стадиях // Труды III Международной научно-технической конференции "Медэлектроника-2004". 9-10 декабря 2004 г., Минск. С. 198 - 200.

57. Мухаметшина (Аушева) В. А. Метод и система для оценки концентрации активных ионов в биосубстратах // Труды V Международного симпозиума "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия". СПб., Вестник Аритмологии, 2006 г. С. 621.

58. Мухаметшина (Аушева) В. А. Моделирование системы оценки проводимости электролита в поле переменного тока // Труды 61 научно-технической конференции, посвященной Дню радио. 18-29 апреля 2006 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 197 198.

59. Мухаметшина (Аушева) В. А. Новый подход к исследованию ионного состава биожидкостей // Труды всероссийсокой научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. 2003 г., Рязань, Рязанская радиотехническая академия, С. 142 143.

60. Мухаметшина (Аушева) В. А. Носители заряда в биожидкостях и их поведение в электромагнитном поле высокой частоты // Труды всероссийсокой научно-технической конференции. 22 26 марта 2004 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ", С. 12 - 14.

61. Мухаметшина (Аушева) В. А. Процессы в биожидкостях при воздействии электромагнитного поля высокой частоты // Труды 59 научно-технической конференции, посвященной Дню радио. 16-29 апреля 2004 г., Санкт-Петербург, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". С. 199 - 201.

62. Неотложные состояния у детей: Справочник / Ю. Е. Вельтищев, Ю. М. Белозеров, Б. В. Кобринский и соавт. М.: Медицина, 1994. - 272 с.

63. Никольский Б. П. Ионоселективные электроды / Никольский Б, П., Матерова Е. А. Л.: Химия, 1980. - 240 с.

64. Норма в медицинской практике: Справочное пособие. Смоленск, 1996.- 139 с.

65. Общетехнический справочник / Под ред. Е. А. Скороходова. М.: Машиностроение, 1990. -493 с.

66. Основы метрологии. Бурдун Г. Д., Марков Б. Н. / Учеб. пособие для вузов. М.: Издательство стандартов, 1972. - 312 с.

67. Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. Основы теории и применения. М.: Мир, 1985. - 564 с.

68. Поздняков Ю. М., Красницкий В. Б. Практическая кардиология. -М.-2001.-536 с.

69. Попечителев Е. П. Физические и физико-химические исследования биожидкостей. Л.: ЛЭТИ, 1988. - 63 с.

70. Потемкина Е. Е. Пособие по клинической лабораторной иммунологии / Е. Е. Потемкина, Р. 3. Позднякова, Л. М. Манукян. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2003. - 311 с.

71. Почтарь М. Е. Цитохимическая диагностика в лабораторной гематологии: методическое руководство / М. Е. Почтарь, С. А. Луговская, В. Т. Морозова. СПб.: Атлас, 2003. - 91 с.

72. Принципы построения и методы повышения точности приборов и систем. 1998. - 162 с.

73. Райхман Я. Г., Поляничко М. Ф. Рак: причины возникновения, профилактика/ Ростов н/Д: Издательство "Приазовский край", 1993. 48 с.

74. Рафф Г. Секреты физиологии / Пер. с англ. Д. Абдурахманова и со-авт. М. СПб.: БИНОМ - Невский диалект, 2001. - 448 с.

75. Рудзит Я. А., Плуталов В. Н. Основы метрологии, точность и надежность в приборостроении / Учеб. пособие для студентов приборостроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, 1991. - 304 с.

76. Руководство по гематологии: В 2 т. / Под ред. А. И. Воробьева. 2-ое изд. - М.: Медицина, 1985. - Т. 1. - 448 с.

77. Сабитов В. X. Медицинские инструменты. М.: Медицина, 1985.175 с.

78. Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. М.: Издательский дом "ОНИКС 21 век": Мир, 2004. - 272 с.

79. Скорчеллетти В. В. Теоретическая электрохимия. Изд. 4-е, испр. и доп. / Л.: Химия, 1974. 568 с.

80. Справочник врача общей практики / Н. П. Бочков, В. А. Насонова и соавт.; Под ред. Н. Р. Палеева. М.: ЭКСМО-Пресс, 1999. - Т. 1. - 928 с.

81. Справочник медицинской сестры / Сост. И. М. Менджерицкий. -Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. -Ч. I. 640 с.

82. Справочник неонатолога / Под ред. В. А. Таболина, Н. П. Шабалова. Л.: Медицина, 1984. - 320 с.

83. Справочник основных клинических лабораторных показателей / Под ред. Н. Э. Варварюка и соавт. Кишенев: Картя Молдовеняскэ, 1990. -400 с.

84. Справочник педиатра / Под ред. М. Я. Студеникина. М.: Эллис Лак, 1994.-400 с.

85. Справочник по детской гастроэнтерологии / А. М. Запруднов, А. И. Волков, К. И. Григорьев и соавт. М.: Медицина, 1995. - 384 с.

86. Справочник по неврологии детского возраста / Под ред. Б. В. Лебедева. М: Медицина, 1995. - 448 с.

87. Справочник практического врача / Ю. Е. Вельтищев, Ф. И. Комаров, С. М. Навашин и соавт. 4-е изд. - М.: Баян, 1992. - 608 с.

88. Справочник терапевта / Под ред. Н. Р. Палеева. М.: Медицина, 1995.-Ч.И.-751 с.

89. Справочник участкового педиатра / И. Н. Усов, К. Н. Анищенко, А. А. Астапов и соавт.; Под ред. И. Н. Усова. М.: Беларусь, 1991. - 639 с.

90. Тихонов Р. Е. Основы теории точности измерительных устройств: Текст лекций / P.E. Тихонов, A.B. Одиноков, H.H. Тараскина. Владимир: ВПИ, 1991.-68 с.

91. Усов И. Н. Здоровый ребенок: Справочник педиатра. Мн.: Беларусь, 1994.-446 с.

92. Цветков Э. И. Основы математической метрологии. В 4 ч. СПб., 2002.- 106 с.

93. Черников П. П. Метрологическое обеспечение точности механических и электрических измерений / Учеб. пособие для вузов / П.П. Черников, Б.У. Шарипов, В.М. Кишуров Уфа : Уфимский государственный авиационный технический университет, 2004. - 81 с.

94. Чиркин А. А., Окороков А. Н., Гончарик И. И. Диагностический справочник терапевта. Мн.: Беларусь, 1992. - 688 с.

95. Шарабчиев Ю. Т., Дудина Т. В. Показатели здоровья в цифрах и фактах: Справочник / Ю. Т. Шарабчиев, Т. В. Дудина. Мн.: Книжный Дом, 2004.-320 с.

96. Шелестюк П. И., Ерзин М. Ф. Рак желудка и толстой кишки: патофизиология, клиника, диагностика, осложнения, лечение. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 1993. - 120 с.

97. Шустов В. Я. Клиническая гематология. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1998.

98. Шустов В. Я. Микроэлементы в гематологии / М.: Медицина, 1967.- 159 с.

99. Шарабчиев Ю. Т., Дудина Т. В. Выявление приоритетных направлений в сфере здравоохранения по социальным потерям общества // Вопросы организации и информатизации здравоохранения. 2002. - №1. - С. 65 - 72.

100. Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника: Учеб. пособие / Е. П. Попечителев, Н. А. Кореневский; Под ред. Е. П. По-печителева. М.: Высш. шк., 2002. - 479 с.

101. Энциклопедия клинического обследования больного / Пер. с англ. 6-е изд. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 1997. - 702 с.

102. Энциклопедия семейного врача. Киев: Здоров'я, 1995. - Кн. 2.672 с.

103. Юлдашев, 3. М., Мухаметшина (Аушева), В. А. Автоматизированная система для анализа ионного состава биосубстратов / 3. М. Юлдашев, В. А. Мухаметшина // Информационно-управляющие системы. 2006. —№1 (20). -С. 33 -39.

104. Яворский Б. М. Справочник по физике / Яворский Б. М., Детлав А. А. М.: Наука, 1990. - 624 с.

105. Physical status: The use and interpretation of anthropometry: Report of a WHO Expert Committee: Geneva, 1995. 452 p.

106. Twelve Major Cancers//Sci. Amer. 1996. Sept. P. 92 98.