CC BY
11
НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
doi: 10.18484/2305-0047.2022.5.425
С.Г. СУЧКОВ, Д.А. АЛЕКСАНДРОВ, В.А. НИКОЛАЕВЦЕВ, Д.С. СУЧКОВ, А.С. ТОЛСТОКОРОВ, П.М. ТОПЧИЕВ, А.А. СКОРОХОД
определение кровенаполнения и жизнеспособности биологических тканей с помощью компактного Ёмкостного
сенсора
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов, Российская Федерация
Цель. Поиск оптимальных временных интервалов применения ёмкостного сенсора и получение с его помощью универсальных нормированных показателей кровенаполнения и жизнеспособности тканей в интересах медицины катастроф и неотложной хирургии.
Материал и методы. Используется факт значительного различия диэлектрической проницаемости тканей, не наполненных кровью, и диэлектрической проницаемости крови. Поэтому уровень кровенаполнения ткани можно характеризовать величиной измеренной ёмкости CT(t) электродной структуры, приложенной к ткани. Для исследования влияния кровенаполнения и жизнеспособности биологических тканей на показания ёмкостного сенсора были проведены эксперименты на 20 самцах белых лабораторных крыс массой 200-250 г. В первой группе из 10 животных проводили исследование показателей CT(t) на коже бедра в течение 10 секунд с фиксацией результатов каждые 5 секунд до введения адреналина и через 5 минут после его введения. Во второй группе из 10 животных были проведены измерения CT(t) на коже бедра в течение 1 минуты с фиксацией значений ёмкости через каждые 10 секунд для определения универсальных нормированных показателей кровенаполнения и жизнеспособности CN(t). Оценку значимости различий парных измерений абсолютных значений CT(t) проводили по критерию Уилкоксона. Для определения значимости различий между предложенными нормированными показателями CN(t) у живых и мертвых животных использовали критерий Стьюдента.
Результаты. Прибор показал достаточную чувствительность при изменении кровенаполнения кожи в ответ на введения адреналина. Показатели ёмкостного сенсора у живых животных быстро и статистически значимо растут в течение одной минуты непрерывного измерения в отличие от мертвых тканей, где показатели не меняются. Установлено, что необходимую и достаточную информацию предоставляют значения ёмкости на десятой и двадцатой секундах измерения. Результаты измерений показали значительный разброс абсолютных значений ёмкости сенсора у разных животных, но близкую динамику нарастания этих показателей в одинаковых условиях эксперимента. Эти данные позволили рассчитать универсальные нормированные показатели для практического применения ёмкостного сенсора.
Заключение. Предложенный компактный автономный ёмкостный сенсор имеет перспективы применения в неотложной и сосудистой хирургии для экстренной оценки кровенаполнения и жизнеспособности тканей и органов пациентов. Установлены оптимальные временные промежутки и нормированные показатели выполняемых измерений.
Ключевые слова: биологическая ткань, кровенаполнение, ёмкостный сенсор, диэлектрическая проницаемость
Objective. The search for optimal time intervals for the use of a capacitive sensor and obtaining with its help universal normalized indicators of blood filling and tissue viability in the interests of disaster medicine and emergency surgery.
Methods. The fact of a significant difference in the dielectric permittivity of tissues not filled with blood and the dielectric permittivity of blood is used. Therefore, the level of blood filling of the tissue can be characterized by the value of the measured capacitance CT(t) of the electrode structure applied to the tissue. To study the effect of blood filling and the viability of biological tissues on the readings of a capacitive sensor, experiments were conducted on 20 male white laboratory rats weighing 200-250 g. In the first group of 10 animals, CT(t) indicators were examined on the thigh skin for 10 seconds with the results recorded every 5 seconds before the introduction of adrenaline and 5 minutes after its introduction. In the second group of 10 animals, CT(t) measurements were carried out on the thigh skin for 1 minute with the fixation of capacity values every 10 seconds to determine the universal normalized indicators of blood filling and viability of CN(t). The significance of the differences in paired
measurements of absolute values of CT(t) was evaluated according to the Wilcoxon criterion. To determine the significance of the differences between the proposed normalized values of CN(t) in living and dead animals, the Student's criterion was used.
Results. The device showed sufficient sensitivity to changes in blood filling of the skin in response to the introduction of adrenaline. The indicators of the capacitive sensor in live animals grow rapidly and statistically significantly within one minute of continuous measurement, unlike dead tissues, where the indicators do not change. It is established that the necessary and sufficient information is provided by the capacitance values at the tenth and twentieth seconds of measurement. The measurement results showed a significant variation in the absolute values of the sensor capacity in different animals, but a similar dynamics of the increase of these indicators under the same experimental conditions. These data made it possible to calculate universal normalized indicators for the practical use of a capacitive sensor.
Conclusion. The proposed compact autonomous capacitive sensor has prospects of application in emergency and vascular surgery for emergency assessment of blood filling and viability of tissues and organs of patients. Optimal time intervals and normalized indicators of performed measurements are established.
Keywords: biological tissue, blood supply, capacitive sensor, permittivity Novosti Khirurgii. 2022 Sep-Oct; Vol 30 (5): 425-433 The articles published under CC BY NC-ND license
The Estimation of the Blood Supply and Viability of Biological Tissues Using
a Potable Capacitive Sensor ¿йм .
Suchkov S.G., Alexandrov D.A., Nikolaevtsev У.А., Suchkov D.S., Tolstokorov A.S. Topchiev P.M., Skorokhod A.A. Научная новизна статьи
Впервые для быстрой количественной оценки кровенаполнения и жизнеспособности участков биологических тканей и органов разработан компактный автономный измеритель с использованием ёмкостного сенсора. Установлено, что значение определяемой ёмкости увеличивается со временем для жизнеспособных биологических тканей и является постоянным для мертвых тканей. Предложенное устройство может быть использовано в хирургической службе медицины катастроф, неотложной хирургии, сосудистой хирургии с целью выбора рациональной лечебной тактики.
What this paper adds
For the first time, a portable device for rapid measuring of biological tissues local blood supply has been developed. This device is based on a capacitive sensor. It is established that the value of the determined capacity increases with time for viable biological tissues and is constant for devitalized tissues. It was shown that the sensitivity of a capacitive sensor allows its effective application in the practice of emergency medical services. The proposed device can be used in the surgical service of disaster medicine, emergency surgery, vascular surgery in order to choose rational therapeutic tactics.
Введение
В экстренной хирургии для определения тяжести состояния пострадавших и больных важную роль играют методы быстрой оценки кровенаполнения и жизнеспособности тканей и органов компактными автономными приборами. Это необходимо для выбора рациональной лечебной тактики в медицине катастроф на догоспитальных и госпитальных этапах оказания помощи, при кровотечениях различной этиологии, в неотложной и сосудистой хирургии [1, 2, 3]. Известны способы определения кровенаполнения биологических тканей, использующие спектроскопические и лазерные методы [4, 5]. Однако установки, реализующие такие методы, весьма громоздки и могут использоваться лишь в стационарных условиях. Известны также реографические, электрофизические, термометрические методы, но они имеют недостаточную доступность для практического применения [6, 7].
Для количественной оценки кровенаполне -ния биологических тканей может быть использован факт значительного различия диэлектрической проницаемости биологических тка-
ней, не наполненных кровью (е = 8 ^ 50), и диэлектрической проницаемости крови (е = 1000 на частотах около 1 МГц) [8, 9, 10, 11]. Поэтому уровень кровенаполнения биологической ткани можно характеризовать величиной измеренной ёмкости электродной структуры, приложенной к этой ткани. для измерения ёмкости между электродами применяется цифровой способ измерения, позволяющий непосредственно подключить ёмкостный сенсор к сигма-дельта преобразователю [12, 13].
Авторами работы разработан новый компактный и автономный сенсор для определения кровенаполнения биологических тканей на основе измерения ёмкости между электродами специальной конструкции, прикладываемыми к легкодоступным участкам тела. для исследования влияния кровенаполнения биологических тканей на показания ёмкостного сенсора были проведены эксперименты на неживых биологических тканях (куриные крылышки). Значение полной ёмкости сенсора С1{1) на мертвой ткани при введении физиологического раствора практически постоянно во времени в пределах ошибки измерений (не более 4%), а при введении крови происходит
резкое увеличение измеряемой ёмкости СД?), но во времени эта величина также практически не изменяется [14].
В наших предшествующих исследованиях установлено, что при замерах у мертвых животных через сутки после смерти при комнатной температуре показатели ёмкостного сенсора в течение 10 минут не имели значимого роста, напротив, отмечено некоторое (статистически незначимое) снижение показателей. в то же время, при погрешности измерений не более 4%, показатели ёмкостного сенсора у живых животных быстро и статистически значимо растут в течение 10 минут непрерывного измерения, затем происходит стабилизация значений. Такое сильное различие во временной характеристике сенсора при измерениях на живой и мертвой ткани открывает принципиальную возможность применения обнаруженного эффекта в практической медицине для экспресс-диагностики жизнеспособности тканей пострадавших и больных [15].
Затрудняет диагностику тот факт, что значения измеренной сенсором ёмкости СД?) у различных живых экспериментальных животных могут отличаться более чем в 2 раза. Поэтому абсолютные значения СД?) в один момент времени не могут служить универсальным индикатором для экспресс-диагностики жизнеспособности, применяемым для разных животных.
Целью настоящей работы явился поиск оптимальных временных интервалов приме -нения ёмкостного сенсора и получение с его помощью универсальных нормированных показателей кровенаполнения и жизнеспособности тканей в интересах медицины катастроф и неотложной хирургии.
Материал и методы
Для повышения локальности измерений использовали коаксиальный ёмкостный сенсор с диаметром внутреннего электрода 1 мм и диаметром внешнего электрода 3 мм [14, 15, 16]. Сенсор прикладывали к поверхности кожи. В месте измерения на кожу предварительно наносили тонкий слой глицерина для обеспечения оптимального контакта с сенсором независимо от поверхностного состояния кожи.
В реальных условиях применения ёмкостного сенсора возможны различные внешние влияния на межэлектродную ёмкость, например, влияние руки оператора, держащего ёмкостный зонд, или органические отложения на электродах. для устранения подобных влияний перед каждым измерением проводили
калибровку сенсора. Для этого предусмотрено специальное программное обеспечение. В практике экстренных служб длительные измерения нежелательны, поэтому для настоящего исследования выбраны два варианта измерений. Первый вариант — измерение в течение десяти секунд с фиксацией результатов через 5 секунд. Второй вариант — измерение в течение минуты с фиксацией результатов через 10 секунд.
Экспериментальная часть работы выполнена на 20 самцах белых лабораторных крыс массой 200-250 г. Все манипуляции на животных проведены в строгом соответствии с современными требованиями [17, 18]. Экспериментальные животные содержались в стандартных условиях вивария саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского на обычном пищевом рационе. В ходе эксперимента под общим обезболиванием в асептических условиях сбривали волосяной покров с кожи внутренней поверхности бедра.
В первой группе из 10 животных проводили исследование показателей ёмкости СД?) в пикофарадах (пФ) на коже бедра в течение 10 секунд с фиксацией результатов каждые 5 секунд. Затем сенсор убирали, животному подкожно вводили адреналин из расчета 0,2 мг на 1 кг массы тела. Через 5 минут после введения повторяли замеры в течение 10 секунд с фиксацией результатов каждые 5 секунд. Измерения при ? = 0 (в момент касания сенсором кожи) не учитывали из-за большого разброса показаний измерителя.
Во второй группе из 10 животных были проведены измерения ёмкости СД?) в пикофа-радах (пФ) на коже бедра в течение 1 минуты с фиксацией значений ёмкости через каждые 10 секунд для определения универсальных нормированных показателей кровенаполнения и жизнеспособности См(?) в условных единицах (у.ед.).
Оценку значимости различий парных измерений абсолютных значений СД?) проводили по критерию Уилкоксона. При исследовании значений предложенных нормированных показателей См(?) у живых и мертвых животных нормальность распределения числового ряда подтверждена по критерию Шапиро-Уилка. Для определения значимости различий между этими показателями использовали критерий Стьюдента [19, 20].
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования рФ в рамках выполнения государственного задания (проект №^^-2020-0005).
Результаты
В таблице 1 представлены результаты исследования показателей ёмкости С() на коже бедра в течение 10 секунд с фиксацией результатов каждые 5 секунд до введения адреналина и через 5 минут после введения.
При статистической обработкевыясиииось, что измерения на десятой секунде до и после введения адреналина достоверно (Р<а,048) сшнспа-ются в сторону снижения, что соответствует физиологическому уменьшению кровенаполнения кожи в ответ на применение адреномиметиков.
В таблице 2 представлены результаты исследования показателей ёмкости СДН на коже бедра в группе из 10 животных в течение 1 минуты с фиксацией значений ёмкости через каждые 10 секунд.
статистическая обработка показала, что результаты измерения на десятой и шестидесятой секунде достоверно отличаютсявсно-»-ну увеличения (Р<0,02). Статистически достоверными оказались также разлнчиа всто-аку нарастания между измерениями на десятой и двадцатой секунде (Р<0,048).
Ма-ематичсскня е><набо-иа зхвисими-сти результатов измерения от времени для всех испытуемых животных показала, что она хорошо аппроксимируется функцией вида Ст (1) и 40+372 • 11/4 - 101 • 11/2 , но с разными коэффицаснтатаи
Для определения универсальных индикаторов киокочапкрнени< )1 жизнеснасоИчосни биологических тканей мы применили норми-равннуын харсосеристиаи в услос нию <да-ницах (у.ед.). Они образуются при делении значений ёмкости Ст(1) в конкретный момент времени на величину ёмкости Ст(1), полученную при первом измерении (1 =10 секунд) у тоак жтжииоснигч:
=
Ст(Р Ст(10)
Результаты статистической обработки нормированных показателей С^(1) для рассматриваемых животных прижизнии черезсутки после смерти при комнатной температуре приведены в таблице 3.
Таблица 1
Показания ёмкостного сенсора СТ(0 в пикофарадах при измерениях на поверхности кожи бедра живых лабораторных крыс на пятой и десятой секундах измерения до введения адреналина, а также на пятой и десятой секундах измерения через 5 минут после введения адреналина
До введения адреналина Через 5 мин после введения адреналина
Время измерения 5 сек. 10 сек. 5 сек. 10 сек.
Животное 1 90 95 92 90
Животное 2 43 46 36 31
Животное 3 84 86 75 76
Животное 4 68 67 68 65
Животное 5 77 80 С2 78
Животное 6 50 53 51 45
Животное 7 89 100 89 89
Животное 8 82 83 71 70
Животное 9 40 43 32 33
Животное 10 32 34 26 25
таблица 2
Показания ёмкостного сенсора СТ(*) в пикофарадах на поверхности кожи бедра живых
лабораторных крыс при измерениях в течение 1 минуты с интервалом 10 секунд
Время измерения 10 сек. 20 сек. 30 сек. 40 сек. 50 сек. 60 сек.
Животное 11 47 61 68 75 79 82
Животное 12 87 119 136 146 153 167
Животное 13 22 37 46 55 60 62
Животное 14 19 33 37 43 48 53
Животное 15 37 57 60 80 99 130
Животное 16 22 23 23 24 26 26
Животное 17 43 52 57 65 73 80
Животное 18 62 104 140 147 190 223
Животное 19 35 44 49 53 56 56
Животное 20 21 39 52 69 78 85
Таблица 3
Нормированные показатели См(— в условных: единицах (у.ед.) при измерениях сенсором в течение 60 секунд с интервалом 10 секунд на поверхности кожи живых лабораторных крыс
и тех же крыс через сутки после их смерти
Время измерения
10 сек
20 сек
30 сек
40 сек
50 сек
60 сек
Живые крысы (п=10) Мертвые крысы (п=10)
1 1,46+0,25 1,72+0,45 2Д1±0,64 2,26+0,95 2,51±0,98
1 1,002+0,017 1,003+0,021 1,Д02±0,032 1,003+0,0 17 1,003±0,0С
У мертвых животных абсолютные значения Ст(?) с течением временине имели знс-чимых изменений, поэтому нормированные показатели См(?) для них близсш к единице. У живых крыс абсолюгные зуочения ОтД с течением времени нарастали. Их нормированные показатели См(?) значительно и статистически знасимо (Р<0,000 отиичились от показателей См(?) мертвых жисоазких орк иек личине эффекта Коэна й = 2,14 и мощности исследования 0,9-
Нормированные показатели См(?), в отличие от абсолютных значений, хозвисяюа объективно сравнианть изееасмые поокоатели у разных животных. на их основе можно построить универсальные индидаторы кровенаполнения и жизиесвасс>кносаи ^ичгеи^ тканей и органов. Для этого определяли йи-тематический закон, описывающий функции См(?). Аппроксимация функиий даетв ини-с шем приближении закон изменения во времени: См(?) = А + В^/4, который проще аппроксимации для абсолютных значений.
Параметр А определяет постоянную составляющую фуницис СуМ) и можевкаракте-ризовать как живые, так и неживые биологические ткани и является показателем уровня кровенаполнешм-Савамеер 1С ха-октсризе-т скорость нарастания показаний сенсора, которая зависит от степени жизнеспособности биологической дкано. Значения этих параметров для животного №12 (максимальные значения СД?) в группе животных с измерениями в течение минуты) 2 = -ОИй н.0(^,с7, а для животного №14 (минимальные значения СД?) в группе животных с измерениями в течение минуты) А2 = -0.3, В2 = 0.75. Таким образом, получили два параметра А и В, определяющих физиологи еское состояние биологической ткани или органа. Для мертвых биологических тканей А и 1, а для живых биологических тканей А < 0. Поэтому можно ввести индикатор кровенаполнения К = -А, величина которого тем больше, чем больше уровень кровенаполнения. Таким образом, для животного №12 К1 = 0.52, для животного №14 К2 = 0.3
Скорость нарастания показаний ёмкости сенсора определили производной по времени:
иу-9и0 _ £¿-3/0 _ ££-3/4 ^ 4
где величина О = В/4 характеризует скорость нарансания значении -мкокаи сднс нра вонрем еой и может ст^оигконаикауарсе степени жизнеспособности биологическойткани иликртана.Дли жиоот-
ных значения индикатора О близки: для жи-вотклао№1И 10. = .#^4 = 0,М , дсз жриоениш 03М О2 = В2 / 4 = 0,19.
Пои кк0яльшомрпулитни значеиий инеж-катора О для рассматриваемых животных нуж-нооемотить,чтобосыцыя еелиохна индикико-ра О соответствует большему уровню кровенаполнения К и жизнеспособности тканей. Для и^киевыи биооюгичксюк сканей эниптрименсы позволяют сделать оценку 0<0,05.
Дкя опредог-никеипливыркиаийний пасе-метров А и В для конкретного образца биологической ткани требуется провести измерения Ст(?) в два момента времени ^ и ?2, тогда
И^0^) к Се5= = 1 = Ас -к В(1/4,
С^ССг) = ^ = А +
Ст(^1)
откуда найдем
р _ ""ОД^^2 " , 2/- 2/- , С2 С2
В =
Оу(£2)-1
.2/- .2/-
Если выбрать моменты времени ?1=10 сек и ?2=20 сек, то индикаторы можно вычислить по формулам К = -А = 5.3СМ(20) — 6.7, и О = В/4 =0,65 (С^(20)-1).
Обсуждение
При одинаковых условиях эксперимента результаты измерений ёмкости предложенным сенсором показали значительный (более 2 раз) разброс абсолютных значений ёмкости у разных животных. Вероятно, это связано с малой
глубиной проникновения электрического поля коаксиального сенсора в ткань и, следовательно, большим влиянием на результаты измерений состояния кожи, которое у различных особей может значительно отличаться. Также имеет значение степень прижатия сенсора к коже. Вместе с тем прибор показал достаточную чувствительность при изменении кровенаполнения кожи в ответ на введение адреналина. показатели ёмкостного сенсора у живых животных быстро и статистически значимо нарастали в течение одной минуты непрерывного измерения в отличие от мертвых тканей, где показатели не менялись.
проведенная математическая обработка позволила определить универсальные нормированные показатели (индикаторы) для адекватной характеристики кровенаполнения и жизнеспособности биологических тканей при использовании ёмкостного сенсора у разных животных. Необходимую и достаточную информацию предоставляют значения ёмкости на десятой и двадцатой секундах измерения.
Заключение
предложенный компактный автономный ёмкостный сенсор имеет перспективы применения в неотложной и сосудистой хирургии для экстренной оценки кровенаполнения и жизнеспособности тканей и органов пациентов. Установлены оптимальные временные промежутки для измерений ёмкостным сенсором, и приведена методика расчета универсальных нормированных показателей (индикаторов) кровенаполнения и жизнеспособности биологических тканей.
Информация об источнике поддержки в виде грантов, оборудования, лекарственных препаратов
работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов.
Работа выполнена при поддержке министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения государственного задания (проект №^^-2020-0005).
Финансовой поддержки со стороны компаний-производителей лекарственных препаратов авторы не получали.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что конфликт интересов отсутствует.
Этические аспекты. Одобрение комитета по этике
Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», г. Саратов
ЛИТЕРАТУРА
1. Дерюжов ВМ. Интраоперационная оценка жизнеспособности мышечной ткани. Казан Мед Журн. 2009;90(2):287-89. https://elibrary.ru/download/ elibrary_12979830_23939950.pdf
2. Липницкий ЕМ, Леонтьев АВ, Николаева ЕА. Способ диагностики состояния микроциркулятор-ного русла в области межкишечного анастомоза для профилактики его недостаточности. Хирургия Журн им НИ Пирогова. 2019;(2):78-81. https://doi. org/10.17116/hirurgia201902178
3. Лашнев СТ, Милюков ВЕ, Нурахметов ТМ, Полунин СВ, Сапин МР. Электрофизический способ выявления границы между тканью с необратимыми патологическими изменениями и жизнеспособной тканью. Вестн Новых Медицинских Технологий. 2008; 15( 1): 177-78. https://elibrary.ru/download/ elibrary_13072001_54869210.pdf
4. Тучин ВВ. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях [Интернет]. 2-е изд., испр. и доп. Москва, РФ: Физматлит; 2010. 488 с. https://www.rfbr.ru/rfii/ru/books/o_68122
5. Verkhovskii RA, Kozlova AA, Sindeeva OA, Kozhevnikov IO, Prikhozhdenko ES, Mayorova OA, Grishin OV, Makarkin MA, Ermakov AV, Abdurashi-tov AS, Tuchin VV, Bratashov DN. Lightsheet-based flow cytometer for whole blood with the ability for the magnetic retrieval of objects from the blood flow. Biomed Opt Express. 2020 Dec 15; 12(1):380-94. doi: 10.1364/BOE.413845. eCollection 2021 Jan 1.
6. Милюков ВЕ, Полунин СВ. Современные методы определения жизнеспособности мышечной ткани при выборе объема операции. Хирургия Журн им НИ Пирогова. 2011;(4):73-77. https://www. mediasphera.ru/issues/khirurgiya-zhurnal-im-n-i-pirogova/2011/4/downloads/ru/030023-12072011415
7. Торнуев ЮВ, Колдышева ЕВ, Лапий ГА, Ба-лахнин СМ, Бушманова ГМ, Преображенская Вк. Электроимпедансометрия в гистологической технологии. Фундам Исследования. 2013; (6 ч 5):1164-67. https://fundamental-research.ru/ru/article/ view?id=31708
8. Baer C, Schulz C, Noizon G, Rolfes I, Musxh Т. In: On the human blood permittivity: model parameters and substitution material for mmWave applications. 2015 IEEE MTT-S 2015 International Microwave Workshop Series on RF and Wireless Technologies for Biomedical and Healthcare Applications (IMWS-BIO); Taipei, Taiwan; 2015. p. 30-31. doi: 10.1109/IMWS-BIO.2015.7303760
9. Beving H, Eriksson LE, Davey CL, Kell DB. Dielectric properties of human blood and erythrocytes at
radio frequencies (0.2-10 MHz); dependence on cell volume fraction and medium composition. Eur Biophys J. 1994;23(3):207-15. doi: 10.1007/BF01007612
10. Salahuddin S, Farrugia L, Sammut CV, O'Halloran M, Porter E. Dielectric Properties of Fresh Human Blood. In: 2017 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA); 2017. p. 356-59. https://www.um.edu.mt/library/oar/bit-stream/123456789/25573/1/Paper_draft_V2.pdf
11. Gun L, Ning D, Liang Z. Effective Permittivity of Biological Tissue: Comparison of Theoretical Model and Experiment. Math Probl Eng. 2017;(1): 1-7. doi: 10.1155/2017/7249672
12. Брихта M. (пер Власенко А.). Преобразователи ёмкости в цифровой код на основе сигма-дельта модулятора. Компоненты и Технологии [Интернет]. 2006;(1). 3 с. https://kit-e.ru/wp-content/ uploads/2006_01_34.pdf
13. Голуб В. Цифровая обработка сигналов: cигма-дельта АЦП. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2001;(4):22-27. https://www.electronics. ru/files/article_pdf/1/article_1450_780.pdf
14. Сучков СГ, Александров ДА, Николаевцев ВА, Сучков ДС, Толстиков АВ, Папаева ЖВ, Толсто-коров АС. Измеритель кровенаполнения биотканей на основе ёмкостного датчика. Журн Радиоэлектроники [Электронный журнал]. 2019;(4). Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/apr19/11/text.pdf. doi: 10.30898/1684-1719.2019.4.11
15. Сучков СГ, Александров ДА, Николаевцев ВА, Сучков ДС, Толстокоров АС. О причине нестационарности показаний ёмкостного датчика кровенаполнения для живых биотканей. Журн Радиоэлектроники [Электронный журнал]. 2020;(6): 13. режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jun20/10/text. pdf. doi: 10.30898/1684-1719.2020.6.10
16. Gregory AP, Clarke RN. Dielectric metrology with coaxial sensors. Meas Sci Technol. 2007;18(5):1372-86. doi: 10.1088/0957-0233/18/5/026
17. Липатов ВА, Крюков АА, Северинов ДА, Са-акян АР. Этические и правовые аспекты проведения экспериментальных биомедицинских исследований in vivo. Часть I. Рос Мед-Биол Вестн им Акад ИП Павлова. 2019;27(1):80-92. doi: 10.23888/ PAVL0VJ201927180-92
18. липатов ВА, крюков АА, Северинов ДА, Саа-кян АР. Этические и правовые аспекты проведения экспериментальных биомедицинских исследований in vivo. Часть II. Рос Мед-Биол Вестн им Акад ИП Павлова. 2019;27(2):245-57. doi: 10.23888/PAV-LOVJ2019272245-257
19. Wilcoxon F. Individual comparisons by ranking methods. Biometrics. 1945 Dec;1(6):80-83. doi: 10.2307/3001968
20. Лапач СН, Чубенко АВ, Бабич ПН. Статистика в науке и бизнесе. Киев, Украина: Морион; 2002. 630 с.
REFERENCES
1. Deriuzhov VM. Intraoperatsionnaia otsenka zhiznesposobnosti myshechnoi tkani. Kazan Med Zhurn. 2009;90(2):287-89. https://elibrary.ru/ download/elibrary_12979830_23939950.pdf (In Russ.)
2. Lipnitsky EM, Leontyev AV, Nikolaeva EA. The evaluation of the intestinal microcirculatory in prevention anastomosis insufficiency. Khirurgia. Zhurnal im. NI Pirogova. 2019;2:78-81. https://doi.org/10.17116/
hirurgia201902178 (In Russ.).
3. Lashnev ST, Milyukov VY, Nurahmetov TV. Polunin SV, Sapin MR. An electrophysical method of bounds determination between a tissue with irreversible pathological changes and a viable tissue. Vestn Novykh Meditsinskikh Tekhnologii. 2008; 15(1): 177-78. https:// elibrary.ru/download /elibrary_13072001_54869210.pdf (In Russ.).
4. Tuchin VV. Lazery i volokonnaia optika v biomeditsinskikh issledovaniiakh [Internet]. 2-e izd., ispr. i dop. Moskva, RF: Fizmatlit; 2010. 488 s. htt-ps://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_68122 (In Russ.)
5. Verkhovskii RA, Kozlova AA, Sindeeva OA, Kozhevnikov IO, Prikhozhdenko ES, Mayorova OA, Grishin OV, Makarkin MA, Ermakov AV, Abdurashi-tov AS, Tuchin VV, Bratashov DN. Lightsheet-based flow cytometer for whole blood with the ability for the magnetic retrieval of objects from the blood flow. Biomed Opt Express. 2020 Dec 15; 12(1):380-94. doi: 10.1364/BOE.413845. eCollection 2021 Jan 1.
6. Miliukov VE, Polunin SV. Sovremennye metody opredeleniia zhiznesposobnosti myshechnoi tkani pri vybore ob»ema operatsii. Khirurgiia Zhurn im NI Pirogova. 2011;(4):73-77. https://www.mediasphera.ru/is-sues/khirurgiya-zhurnal-im-n-i-pirogova/2011/4/down-loads/ru/030023-12072011415(In Russ.)
7. Tornuev IuV, Koldysheva EV, Lapii GA, Ba-lakhnin SM, Bushmanova GM, Preobrazhenskaia VK. Elektroimpedansometriia v gistologicheskoi tekhnologii. Fundam Issledovaniia. 2013; (6 ch 5):1164-67. https://fundamental-research.ru/ru/article/ view?id=31708 (In Russ.)
8. Baer C, Schulz C, Noizon G, Rolfes I, Musxh T. In: On the human blood permittivity: model parameters and substitution material for mmWave applications. 2015 IEEE MTT-S 2015 International Microwave Workshop Series on RF and Wireless Technologies for Biomedical and Healthcare Applications (IMWS-BIO); Taipei, Taiwan; 2015. p. 30-31. doi: 10.1109/IMWS-BIO.2015.7303760
9. Beving H, Eriksson LE, Davey CL, Kell DB. Dielectric properties of human blood and erythrocytes at radio frequencies (0.2-10 MHz); dependence on cell volume fraction and medium composition. Eur Biophys J. 1994;23(3):207-15. doi: 10.1007/BF01007612
10. Salahuddin S, Farrugia L, Sammut CV, O'Halloran M, Porter E. Dielectric Properties of Fresh Human Blood. In: 2017 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA); 2017. p. 356-59. https://www.um.edu.mt/library/oar/bit-stream/123456789/25573/1/Paper_draft_V2.pdf
11. Gun L, Ning D, Liang Z. Effective Permittivity of Biological Tissue: Comparison of Theoretical Model and Experiment. Math Probl Eng. 2017;(1): 1-7. doi: 10.1155/2017/7249672
12. Brikhta M. (per A.Vlasenko). Preobrazovateli em-kosti v tsifrovoi kod na osnove sigma-del'ta modulia-tora. Komponenty i Tekhnologii [Internet]. 2006;(1). 3 s. https://kit-e.ru/wp-content/uploads/2006_01_34. pdf (In Russ.)
13. Golub V. Tsifrovaia obrabotka signalov: cigma-del'ta ATsP. Elektronika: Nauka, Tekhnologiia, Biz-nes. 2001;(4):22-27. https://www.electronics.ru/files/ article_pdf/1/article_1450_780.pdf (In Russ.)
14.: Suchkov SG, Aleksandrov DA, Nikolaevtsev VA, Suchkov DS, Tolstikov AV, Papaeva ZhV, Tolstoko-rov AS Measuring device of biological tissues blood supply on capacitive sensor. Zhurn Radioelektroniki [Elek-
tronnyi zhurnal]. 2019;(4). Rezhim dostupa: http://jre. cplire.ru/jre/apr19/11/text.pdf. doi: 10.30898/1684-1719.2019.4.11(In Russ.)
15. Suchkov SG, Aleksandrov DA, Nikolaevtsev VA, Suchkov DS, Tolstokorov AS. Explanation of non-stationary measurements of a capacitive blood filling sensor for living biological tissues. Zhurn Radioelek-troniki [Elektronnyi zhurnal]. 2020;(6):13. Rezhim dostupa: http://jre.cplire.ru/jre/jun20/10/text.pdf. doi: 10.30898/1684-1719.2020.6.10(In Russ.)
16. Gregory AP, Clarke RN. Dielectric metrology with coaxial sensors. Meas Sci Technol. 2007;18(5):1372-86. doi: 10.1088/0957-0233/18/5/026
17. Lipatov VA. Kriukov AA, Severinov DA, Saa-kian AR Ethical and legal aspects of in vivo experi-
Адрес для корреспонденции
410012, Российская Федерация,
Приволжский федеральный округ, Саратовская
область, г. Саратов, ул. Большая Казачья 112,
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный
медицинский университет им. В.И. Разумовского
Минздрава России»,
кафедра хирургии и онкологии,
тел.: +7-987-823-06-09,
e-mail: denirov@bk.ru,
Александров Денис Анатольевич
Сведения об авторах
Сучков Сергей Германович, д.ф.-м.н., старший научный сотрудник, директор Научно-технологического центра «Микро- и наноэлектроника» ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0001-9159-3515 Александров Денис Анатольевич, д.м.н., профессор, профессор кафедры хирургии и онкологии ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0001-5503-8354 Николаевцев Виктор Андреевич, к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры микро- и наноэлектроники на базе АО «НПП «Контакт», ведущий инженер НТЦ «Микро- и наноэлектроника» ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0002-1233-3983 Сучков Дмитрий Сергеевич, к.ф.-м.н., заместитель директора НИИ механики и физики ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского», г. Саратов, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0003-4527-7874 Толстокоров Александр Сергеевич, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой хирургии и онкологии ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0002-8541-5330 Топчиев Павел Михайлович, клинический ординатор кафедры хирургии и онкологии ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский уни-
mental biomedical research in vivo. Chast' I. Ros Med-Biol Vestn im Akad IP Pavlova. 2019;27(1):80-92. doi: 10.23888/PAVLOVJ201927180-92 (In Russ.)
18. Lipatov VA. Kriukov AA, Severinov DA, Saa-kian AR Ethical and legal aspects of in vivo experimental biomedical research in vivo. Chast' II. Ros Med-Biol Vestn im Akad IP Pavlova. 2019;27(2):245-57. doi: 10.23888/PAVLOVJ2019272245-257(In Russ.)
19. Wilcoxon F. Individual comparisons by ranking methods. Biometrics. 1945 Dec;1(6):80-83. doi: 10.2307/3001968
20. Лапач СН, Чубенко АВ, Бабич ПН. Статистика в науке и бизнесе. Киев, Украина: Морион; 2002. 630 с. (In Russ.)
Address for correspondence
410012, Russian Federation,
Volga Federal District, Saratov Region, Saratov,
st. Bolshaya Kazachya 112,
Saratov State Medical University Named
after V.I. Razumovsky Ministry of Health of Russian
Federation, Department of Surgery and Oncology,
tel. +7-987-823-06-09,
e-mail: denirov@bk.ru,
Aleksandrov Denis A.
Information about the authors
Suchkov Sergei G., D (Phys & Math), Senior Researcher, Director of the Scientific and Technological Center «Micro- and Nanoelectronics» Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky, Saratov National Research State University, Saratov, Russian Federation. http://orcid.org/0000-0001-9159-3515 Alexandrov Denis A., MD (Phys & Math), Professor, Professor of the Department of Surgery and Oncology, Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky Ministry of Health of Russian Federation, Saratov, Russian Federation. http://orcid.org/0000-0001-5503-8354 Nikolaevtsev Victor A., PhD (Phys & Math), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Micro- and Nanoelectronics on the basis of JSC «SPE «Contact», Leading Engineer of the STC «Micro- and Nanoelectronics» Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky, Saratov, Russian Federation. http://orcid.org/0000-0002-1233-3983 Suchkov Dmitry S., PhD (Phys & Math), Deputy Director of the Research Institute of Mechanics and Physics, Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky, Saratov, Russian Federation.
http://orcid.org/0000-0003-4527-7874 Tolstokorov Alexander S., MD, Professor, Head of the Department of Surgery and Oncology, Saratov State Medical University Named after V.I. Razumovsky Ministry of Health of Russian Federation, Saratov, Russian Federation. http://orcid.org/0000-0002-8541-5330 Topchiev Pavel M., Resident of the Department of Surgery and Oncology, Saratov State Medical University Named after V.I. Razumovsky Ministry of Health of Russian Federation, Saratov, Russian Federation.
верситет им. В.И. Разумовского Минздрава России», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0002-7189-5396 Скороход Анатолий Андреевич, студент 3 курса ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России», г. Саратов, Российская Федерация. http://orcid.org/0000-0001-9071-6579
Информация о статье
Поступила 26 января 2022 г. Принята в печать 10 августа 2022 г. Доступна на сайте 31 октября 2022 г.
http://orcid.org/0000-0002-7189-5396 Skorokhod Anatoly A., 3rd year Student of Saratov State Medical University Named after V.I. Razumovsky Ministry of Health of Russian Federation, Saratov, Russian Federation. http://orcid.org/0000-0001-9071-6579
Article history
Arrived: 26 January 2022
Accepted for publication: 10 August 2022
Available online: 31 October 2022
