Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-994-1003
УДК 57.087.3; 612.15; 51.76
ОЦЕНКА КОЖНОГО КРОВОТОКА НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ МЕТОДОМ ДВУМЕРНОЙ ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФИИ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Зайцев В.В., Мамонтов О.В., Камшилин А.А. Оценка кожного кровотока нижних конечностей методом двумерной фотоплетизмографии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 6. С. 994–1003. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-994-1003
Аннотация
Предмет исследования. Впервые показано успешное применение двумерной фотоплетизмографии для получения данных о реакции периферического кровотока нижних конечностей на венозную окклюзию. Метод. Для получения данных фотоплетизмографии нижней конечности использовалась видеозапись цифровыми камерами с четырех ракурсов. Поверхность кожи освещалась зеленым светом (525 нм). Для оценки кровотока проводились четыре последовательные венозные окклюзии в течение 10 с путем быстрого повышения давления до 60 мм рт. ст. в окклюзионной манжете, наложенной на нижнюю треть бедра, с последующим 20-секундным периодом восстановления. Обработка экспериментальных данных была проведена двумя алгоритмами: путем усреднения значений откликов элементов матрицы камеры в случайно выбранных областях интереса и с помощью компонентного анализа видеосигналов камер. Было установлено, что методика усреднения значений откликов элементов матрицы камеры обеспечивает более надежную количественную оценку параметров периферического кровотока в нижних конечностях. Проведена оптимизация алгоритма обработки данных. Основные результаты. В исследовании приняло участие 16 здоровых добровольцев. В результате анализа данных у всех испытуемых удалось записать динамику изменений интенсивности света, взаимодействующего с голенью во время окклюзии, которые по своей форме совпадают с кривыми классической воздушной плетизмографии во время оценки кожно-мышечного кровотока предплечья. Практическая значимость. Учитывая простоту и бесконтактный характер исследования, метод двумерной фотоплетизмографии может быть широко внедрен в клиническую практику для изучения функционального состояния сосудов нижних конечностей при широком спектре заболеваний.
Ключевые слова: фотоплетизмография, периферический кровоток, венозная окклюзия, плетизмография
Благодарности. Исследование реализовано при поддержке гранта № 15-15-20012 Российского научного фонда.
Список литературы
Благодарности. Исследование реализовано при поддержке гранта № 15-15-20012 Российского научного фонда.
Список литературы
- Wilkinson I.B., Webb D.J. Venous occlusion plethysmography in cardiovascular research: methodology and clinical applications // British Journal of Clinical Pharmacology. 2001. V. 52. N 6. P. 631–646. doi: 10.1046/j.0306-5251.2001.01495.x
- Alnaeb M.E., Alobaid N., Seifalian A.M., Mikhailidis D.P., Hamilton G. Optical Techniques in the Assessment of Peripheral Arterial Disease // Current Vascular Pharmacology. 2007. V. 5. N 1. P. 53–59. doi: 10.2174/157016107779317242
- Kamshilin A.A., Miridonov S., Teplov V., Saarenheimo R., Nippolainen E. Photoplethysmographic imaging of high spatial resolution // Biomedical Optics Express. 2011. V. 2. N 4. P. 996–1006. doi: 10.1364/BOE.2.000996
- Fallow B.A., Tarumi T., Tanaka H. Influence of skin type and wavelength on light wave reflectance // Journal of Clinical Monitoring and Computing. 2013. V. 27. N 3. P. 313–317. doi: 10.1007/s10877-013-9436-7
- Trumpp A., Bauer P.L., Rasche S., Malberg H., Zaunseder S. The value of polarization in camera-based photoplethysmography // Biomedical Optics Express. 2017. V. 8. N 6. P. 2822. doi: 10.1364/BOE.8.002822
- Kamshilin A.A., Zaytsev V.V., Mamontov O.V. Novel contactless approach for assessment of venous occlusion plethysmography by video recordings at the green illumination // Scientific Reports. 2017. V. 7. N 1. P. 464. doi: 10.1038/s41598-017-00552-7
- Zaytsev V.V., Miridonov S.V., Mamontov O.V., Kamshilin A.A. Contactless monitoring of the blood-flow changes in upper limbs // Biomedical Optics Express. 2018. V. 9. N 11. P. 5387–5399. doi: 10.1364/boe.9.005387
- Kamshilin A.A., Nippolainen E., Sidorov I.S., Vasilev P.V., Erofeev N.P., Podolian N.P., Romashko R.V. A new look at the essence of the imaging photoplethysmography // Scientific Reports. 2015. V. 5. P. 10494. doi: 10.1038/srep10494
- Jolliffe I.T., Cadima J. Principal component analysis: a review and recent developments // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2016. V. 374. N 2065. P. 20150202. doi: 10.1098/rsta.2015.0202
- Allen J. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement // Physiological Measurement. 2007. V. 28. N 3. P. R1–R39. doi: 10.1088/0967-3334/28/3/R01
- Strain W.D., Chaturvedi N., Hughes A., Nihoyannopoulos P., Bulpitt C.J., Rajkumar C., Shore A.C. Associations between cardiac target organ damage and microvascular dysfunction: The role of blood pressure // Journal of Hypertension. 2010. V. 28. N 5. P. 952–958. doi: 10.1097/HJH.0b013e328336ad6c
- Tibirica E., Souza E.G., De Lorenzo A., Oliveira G.M.M. Reduced systemic microvascular density and reactivity in individuals with early onset coronary artery disease // Microvascular Research. 2015. V. 97. P. 105–108. doi: 10.1016/j.mvr.2014.10.004