Исследование ультразвукового метода измерения уровня глюкозы в крови

Раздел III

Ультразвуковые и акустические приборы в медико-биологической практике

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) любое модулированное лазерное излучение на границе биологических тканей сопровождается появлением акустического излучения;

2) представленная схема расчета на базе основных законов сохранения позволяет оценить уровень акустического излучения при лазерном воздействии на биологические объекты;

3) акустическое излучение при лазерном воздействии на биологические объекты зависит от объемного расширения и коэффициентов теплопроводности;

4) произведенная численная оценка уровня звукового давления при лазерном излучении показывает о возможности его регистрации и влияния на биопроцессы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 с.

А.В. Гоннова, Н.Н. Чернов

ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ

Разработка неинвазивного метода измерения количества глюкозы в крови человека позволит облегчить и продлить жизнь больным сахарным диабетом, так как эффективное использование инсулинотерапии невозможно без постоянного мониторинга уровня глюкозы в крови. Существующие на данный момент времени методы, такие как амперометрический, оптический, электрохимический, инфракрасной спектроскопии инвазивны, то есть для определения концентрации глюкозы используют извлеченную каплю капиллярной крови человека. Это доставляет пациенту массу неудобств и повышает риск развития инфекции и делает невозможным мониторинг. В работе предлагается использовать для измерения уровня глюкозы неинвазивный ультразвуковой метод, основанный на измерении скорости ультразвуковых колебаний в кровенаполненных тканях.

На поверхность тела человека через специальную смазку накладываются излучатель и приемник ультразвука. От излучателя ультразвуковой импульс по кровеносным сосудам распространяется к приемнику, а затем усиленный до необходимой величины запускает генератор импульсов. Изменение скорости ультразвука свидетельствует об изменениях концентрации глюкозы в крови.

Для исследования зависимости скорости ультразвука от уровня глюкозы была разработана и создана специальная установка, представленная на рис. 1. В термостатированной ванне с водой (1) находится емкость с исследуемым раствором (2), накрытая специальной мембраной (3), на которую наложены ультразвуковой излучатель (4) и приемник (5).

В качестве биопробы используется раствор хлорида натрия с добавлением глюкозы от минимально допустимого значения содержания ее в организме человека до максимального. Температура в ванне поддерживалась постоянной и равной 37 °С. В результате эксперимента были обработаны результаты измерений и построена зависимость изменения частоты следования импульсов от концентрации глюкозы, представленная на рис. 2.

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

Рис.1. Структурная схема экспериментальной установки

Рис. 2. Зависимость частоты следования импульсов от концентрации глюкозы в

физрастворе

Видно, что наблюдается явное повышение частоты следования в среднем на 15 Гц с увеличением концентарции глюкозы на 10 мг/100мл. Это говорит о возможности использования предложенного метода в неинвазивных измерителях глюкозы в крови.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК

Акопян Б.В., Ершов Ю.А. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами: Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии: Учеб.пособие / Под ред.С.И. Щукина. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 224 с.

И.Б. Старченко, В.Ю. Вишневецкий

522

МОДЕЛЬ ДИСПЕРСИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТ^В РЕКЕ

Одной из наиболее важных составляющих мониторинга водныХобъектов является определение их загрязненности. Своевременные и точные данные о качестве воды служат основой для регулирования деятельности водопользователей, обеспечения мероприятий по рациональному природопользованию, информирования соответствующих органов и населения о возможных опасных ситуациях, связанных с использованием воды [1]. Для решения задачи моделирования пространственно-временной динамики нестратифицированных водных экосистем применяются параболические уравнения второго порядка с несамосопряжеёными операторами для решения задач конвекции (адвекции)-диффузии [2]. Выбор той или иной формы дифференциального уравнения и его дискретного аналог? не всегда очеви-

С 100 200 300

400