Upload
walker
View
49
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bezkontakta kardiovaskulārais monitorings A4.2. aktivitāte. U.Rubīns, V.Upmalis LU Atomfizikas un spektroskopijas institūts. A4.2. aktivitāte A4.2.1. Zinātniskās un patentu literatūras izpēte par bezkontakta PPG ierīču principiem un konstrukcijām. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Bezkontakta kardiovaskulārais monitoringsA4.2. aktivitāte
U.Rubīns, V.Upmalis
LU Atomfizikas un spektroskopijas institūts
A4.2. aktivitāte
A4.2.1. Zinātniskās un patentu literatūras izpēte par bezkontakta PPG ierīču principiem un konstrukcijām.
A4.2.2. Bezkontakta PPG mērījumiem piemērota apgaismojuma avota izveide un optimizācija.
A4.2.3. Bezkontakta PPG monitoringa signālu analīzes algoritmu un programmatūras izstrāde.
A4.2.4. Bezkontakta kardiovaskulārā monitoringa maketierīces izveide un klīniska aprobācija veselai un patoloģiskai ādai.
Darba mērķis
Izveidot metodiku un ierīces bezkontakta PPG mērīšanai.
Atrast šīs metodikas pielietojumu klīniskajā diagnostikā.
Fotopletizmogrāfiskā kartēšana ir bezkontakta metode ādas asins pulsāciju detektēšanai, izmantojot izkliedēto optisko starojumu.
Fotopletizmogrāfiskā kartēšana (PPGI)
Video apstrādes
datorprogramma
VideofilmaVideofilmaVideofilmaVideofilma
Pikseļu apvienošanas filtrsPikseļu apvienošanas filtrs(attēla pludināšana)(attēla pludināšana)
Pikseļu apvienošanas filtrsPikseļu apvienošanas filtrs(attēla pludināšana)(attēla pludināšana)
Attēla kubsAttēla kubsAttēla kubsAttēla kubs
Gaismas intensitātesGaismas intensitātesizmaiņas laikāizmaiņas laikā
Gaismas intensitātesGaismas intensitātesizmaiņas laikāizmaiņas laikā
Laiks
A4.2.3. Bezkontakta PPG monitoringa signālu analīzes algoritmu un programmatūras izstrāde
Attēla apgabala izvēleAttēla apgabala izvēleun zaļā spektra filtrsun zaļā spektra filtrs
Attēla apgabala izvēleAttēla apgabala izvēleun zaļā spektra filtrsun zaļā spektra filtrs
Laiks
Pulsāciju amplitūdasPulsāciju amplitūdasun frekvences noteikšanaun frekvences noteikšana
Pulsāciju amplitūdasPulsāciju amplitūdasun frekvences noteikšanaun frekvences noteikšana
Gaismas intensitātesGaismas intensitātespulsācijaspulsācijas
Gaismas intensitātesGaismas intensitātespulsācijaspulsācijas
Normēšana (0-255)Normēšana (0-255)Normēšana (0-255)Normēšana (0-255)
PPG kartēšanaPPG kartēšanaPPG kartēšanaPPG kartēšana
Video materiāls
Pulss
PPG kartējums
A4.2.2. Bezkontakta PPG mērījumiem piemērota apgaismojuma avota izveide un optimizācija
Kvēlspuldzes gaisma
532nm lāzera starojums
Zaļā gaisma
A4.2.4. Bezkontakta kardiovaskulārā monitoringa maketierīce
50W halogēnā spuldze
Webcam video
kamera
Dators ar PPGI video
apstrādes programmu
Ādas virsmas PPG kartējumsĀdas virsmas PPG kartējums
PPG signālsPPG signāls
PPG signāla spektrsPPG signāla spektrs
PPG signāls (ilglaicīgs)PPG signāls (ilglaicīgs)
A4.2.3. Bezkontakta PPG monitoringa datorprogramma
PulssPulss
PPG signāls no dažādām ādas vietām
A4.2.4. Bezkontakta kardiovaskulārā monitoringa maketierīce
Sirdsdarbības pulss
Asinsapjoma pulsa amplitūdas izmaiņas
Klīniskie mērījumi tika veikti 26 pacientiem RTS laikā no 15.02 – 10.05.2010.Tika pētītas asins pulsāciju ādā izmaiņas lokālās anestēzijas ietekmē ar PPGI.
Temperatūras sensorsTemperatūras sensors
Bezkontakta mērījumsBezkontakta mērījums
Lokālās anestēzijas vietaLokālās anestēzijas vieta
A4.2.4. Bezkontakta kardiovaskulārais monitorings
Plaukstas virsmas PPG kartēšanas piemērs
Pēc lokālās anestēzijas ievades, asins pulsāciju amplitūda palielinās, un izmainās arī PPG kartējuma sadalījums pa ādas virsmu
Plaukstas ādas virsmas PPG kartēšana un PPG amplitūdas dinamikas analīze pēc lokālās anestēzijas ievades
Uzreiz pēc RA ievades, pēc 8 minūtēm pēc 12 minutēm pēc 16 minutēm
Publikācijas (konferences)
[1] U.Rubins, R.Erts, V.Nikiforovs, “The blood perfusion mapping in the human skin by photoplethysmography imaging”, MEDICON 2010, IFMBE Proceedings, vol. 29, pp. 304-306, 2010. – Porto Carras, Grieķija.
[2] A.Miscuks, R.Erts, U.Rubins, J.Spigulis, M.Mihelsons. “Modification and optimisation of monitoring for regional anaesthesia”. Abstr. ESRA “Advances and Trends in Regional Anaesthesia”, May 20-22, 2010. – Rīga.
[3] U.Rubins, A.Miscuks, O.Rubenis, R.Erts and A.Grabovskis. “The analysis of blood flow changes under local anesthetic input using non-contact technique”. BMEI-2010 IEEE conf. proc. Vol 2, pp. 601–604, 2010. – Yantai, Ķīna.
• Plānots izveidot miniatūru ierīci un datorprogrammu reālā laika ādas PPG kartēšanas analīzei;
• Izveidot algoritmu un datorprogrammu hemodinamisko parametru noteikšanai no PPG kartējuma datiem;
• PPG kartēšanai varētu izmantot tuvā IS spektra video kameru;
• Turpmākie PPGI klīniskie mērījumi:1) pacientiem ar ādas pataloģijām,2) pacientiem veiksmīgas/neveiksmīgas anestēzijas
ietekmē,3) pacientiem ar asinsrites traucējumiem
Turpmākie plāni
A4.3. aktivitātes
A4.3.1. Perifēro audu PPG signāla parametru korelācija ar sistolisko, vidējo dinamisko un arteriālo spiedienu.
A4.3.2. Perifēro audu PPG signāla parametru korelācija ar asins plūsmu maģistrālajās artērijās.
A4.3.3. Perifēro audu PPG signāla parametru korelācija ar asinsvadu perifēro pretestību.
A4.3.4. Maģistrālās artērijas PPG signāla parametru korelācija ar arteriālā spiediena raksturlielumiem.
A4.3.5. Maģistrālās artērijas PPG signāla parametru korelācija ar asins plūsmu maģistrālajās artērijās.
A4.3.6. Maģistrālās artērijas PPG signāla parametru korelācija ar asinsvadu perifēro pretestību.
A4.3.7. Algoritmu un programmatūru izstrāde PPG signālu apstrādei un korelāciju analīzei.
A4.3.7. Algoritmu un programmatūru izstrāde PPG signālu apstrādei un korelāciju analīzei
Ultrasonogrāfijas videoUltrasonogrāfijas video
Artērijas lūmenaArtērijas lūmenamanuāla iezīmēšanamanuāla iezīmēšana
Dalīšana artērijasDalīšana artērijasun plūsmas kadrosun plūsmas kadros
Grafisko objektuGrafisko objektuatpazīšanaatpazīšana
Artērijas lūmenaArtērijas lūmenaun plūsmas aprēķinsun plūsmas aprēķins
Artērijas diametrsArtērijas diametrsun plūsmas ātrumsun plūsmas ātrums
1.kanāla PPG signāls
2.kanāla PPG signāls
3.kanāla PPG signāls
PPG signāls
Hemodinamisko parametru dinamika
Interesējošais apgabals