Біомедична інженерія і технологія, № 15
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Контактне зварювання паренхіматозних органів (огляд)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Попов, Станіслав Володимирович; Лебедєв, Олексій ВолодимировичУ сучасній хірургії все більшої популярності набувають мінімально інвазивні методи, спрямовані на зменшення травматичності та прискорення відновлення пацієнтів. Розрізання традиційними методами паренхіматозних органів супроводжується підвищеними втратами крові, зшивання нитками або скобами незручно через низьку міцність тканини і низьку герметичність. Високочастотне електрозварювання живих тканин, в свою чергу, пропонує значне зменшення крововтрати, скорочення часу операції та зниження ризику післяопераційних ускладнень. Тож створення роботи яка б систематизувала інформацію про застосування даного типу зварювання сприяла б збільшенню його застосування у медичній практиці та прискоренню досліджень науковців у цій сфері. Метою цієї статті є надати всебічний огляд сучасного методу високочастотного електрозварювання паренхіматозних органів, проаналізувати їхні переваги та недоліки, порівняти з іншими методами резекції, а також визначити сфери їх ефективного застосування. Робота спрямована на допомогу дослідникам та практикам для стимулювання подальших досліджень у цій галузі. Для досягнення поставленої мети було зібрано інформацію з наукових статей, які висвітлювали проведені операції на паренхіматозних органах людей та тварин. Далі було проведено систематичний огляд та мета- аналіз для оброблення результатів, висвітлених в науковій літературі. В результаті було показано, що високочастотне електрозварювання забезпечує більш точне та герметичне з'єднання судин, що мінімізує ризик кровотеч, скорочує загальну тривалість операції, створює меншу зону некрозу тканин порівняно з іншими методами та не потребує використання швів або скоб. Тож, враховуючи перелічені переваги метод високочастотного електрозварювання є перспективною технологією для застосування в торакальній, абдомінальній хірургії та урології. Однак, для більш широкого застосування цього методу необхідні подальші дослідження, спрямовані на оптимізацію техніки, розширення показань та оцінку довгострокових результатів.Документ Відкритий доступ Проблеми та перспективи підготовки та перепідготовки фахівців із протезування в Україні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Мельник, Ганна Віталіївна; Худецький, Ігор Юліанович; Антонова-Рафі, Юлія Валеріївнавнаслідок війни в Україні відбулося стрімке зростання кількості пацієнтів з ампутаціями як верхніх так і нижніх кінцівок, що веде за собою необхідність збільшення кількості кваліфікованих фахівців, які здатні надавати комплексні послуги з протезування та реабілітації. У статті розглянуто основні аспекти професійної підготовки та підвищення кваліфікації фахівців, що працюють у сфері протезування та ортезування. Стаття аналізує сучасні вимоги до здобуття професійної кваліфікації протезиста-ортезиста, включаючи необхідні знання та навички та нормативні документи, що регулюють цю галузь. У роботі проведено порівняння чотирьох освітніх програм (Тернопільського національного медичного університету ім. І. Я. Горбачевського, Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького, Національного університету охорони здоров’я України ім. П. Л. Шупика та Харківського національного медичного університету), що готують фахівців у галузі протезування-орезування, зокрема, відповідності стандарту вищої освіти зі спеціальності, розподілу нормативних та вибіркових освітніх компонентів, наявності та тривалості клінічних практик. Окрему увагу приділено аналізу сучасного стану підвищення кваліфікації фахівців, який відображає необхідність адаптації до швидких змін у технологіях протезування (Direct Socket від Össur, використання сканування та 3Д друку, остеоінтеграція), впровадження нових матеріалів, цифрових технологій та біонічних систем, змін у потребах пацієнтів, психологічних аспектах протезування та появою професійного стандарту «Протезист-ортезист». Обґрунтовується важливість безперервного професійного розвитку, який дозволяє фахівцям залишатися конкурентоспроможними на ринку праці та забезпечувати високий рівень обслуговування пацієнтів та покращення якості життя осіб з обмеженими можливостями.Документ Відкритий доступ Особливості надання медичних послуг у поліфукціональних протезнореабілітаційних центрах для військовослужбовців з ампутацією кінцівок(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Беспалова, Олена Ярославівна; Білошицька, Оксана Костянтинівна; Мельник, Ганна Віталіївнавтрати кінцівок є однією з найбільших проблем сучасної медицини, що значно погіршує якість життя пацієнтів. За останні роки, через війну, аварії та ускладнення від захворювань, кількість ампутацій суттєво зросла. Багато ветеранів зазнали травм, які потребують протезування та реабілітації. Ефективна реабілітація є ключем до успішного використання протезів, соціальної реінтеграції та відновлення фізичних можливостей. Українські медичні фахівці мають надавати допомогу відповідно до міжнародних стандартів і доказової медицини. У цьому контексті важливо розробляти сучасні системи протезування, які не лише компенсували б втрачені функції, але й забезпечували комфорт пацієнтів. Розвиток медичних технологій, своєчасна допомога, а також реабілітаційні програми дозволяють покращити фізичний стан та якість життя військових з ампутаціями. Створення сучасної системи реабілітації військовослужбовців в Україні є важливою частиною медичної допомоги в умовах збройного конфлікту. У роботі висвітлюються проблеми, пов'язані з організацією реабілітації військовослужбовців Збройних Сил України з ампутаціями нижніх кінцівок. Проведено аналіз і узагальнено досвід реабілітації цієї категорії осіб у країнах Європейського Союзу та США. Показано, що в цих країнах основою реабілітації є мультидисциплінарний підхід, який залучає команду спеціалістів. Запропоновані методологічні та організаційні підходи можуть бути використані для розробки клінічних протоколів для реабілітації військовослужбовців з ампутаціями кінцівок в поліфукціональних реабілітаційних центрах. Залучення мультидисциплінарної команди дозволить покращити існуючу систему надання медичної допомоги таким пацієнтам, прискорить процес адаптації до протезу та їх повернення до активного життя. Поєднання інноваційних технологій та індивідуального підходу забезпечить ефективну реабілітацію та соціальну адаптацію військовослужбовців.Документ Відкритий доступ Асистивна технологія при втраті зору на основі оптоелектронних аналізаторів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Акерман, Дмитро Олегович; Богомолов, Микола ФедоровичУ статті розглянуто конструктивні особливості, принципи дії та функції нового пристрою для осіб з втратою зору на основі оптоелектронних аналізаторів. Основною перевагою цієї технології є її здатність надавати інформацію з допомогою відчуття легкого тиску для користувача, не перевантажуючи інші задіяні канали відчуттів. Технологія використовує 6 ультразвукових та 4 інфрачервоних сенсори, які перетворюють імпульси в механічну силу, що дозволяє користувачам отримувати важливу інформацію про оточуюче середовище, розпізнавати об'єкти та допомагати в навігації. Конструктивно пристрій складається з трьох основних модулів: модуль збору даних, модуль обробки та модуль виводу інформації. Модуль збору даних включає ультразвукові та інфрачервоні сенсори, розташовані на корпусі пристрою. Модуль обробки використовує мікроконтролер на базі ARM Cortex-M4 для аналізу сигналів з сенсорів та генерації відповідних керуючих команд. Сигнал передається через бездротовий інтерфейс Bluetooth до модуля виводу інформації. Модуль виводу інформації забезпечує передачу цих команд у вигляді відчуттів легкого тиску на шкіру користувача через 16 мініатюрних вібромоторів.Документ Відкритий доступ Автоматизована система моніторингу температури, насичення і збалансованого потоку крові у венозному резервуарі апарату штучного кровообігу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Суп, Микола Васильович; Максименко, Віталій Борисович; Богомолов, Микола ФедоровичУ статті розглянуто новітню систему безпеки, що базується на використанні комбінованої системи датчиків, яка дає можливість не лише вимірювання низького і критичного рівнів крові в режимі реального часу, а також показники температури та сатурації венозного резервуару апарату штучного кровообігу. Система забезпечує автоматичне регулювання артеріального насосу, що дозволяє знизити ризики та ускладнення пов'язані з масивною повітряною емболією, надмірною крововтратою та гіпоксією пацієнта. Завдяки адаптивному контролю швидкості насосу на основі точних вимірювань рівня крові, запропонована система дозволяє швидше реагувати на критичні зміни в об’ємі депонованої крові венозного резервуару. Методика реалізації включає інтеграцію оптичних та лазерних технологій з існуючими апаратами штучного кровообігу, що дозволить оптимізувати процеси моніторингу та контролю штучного кровообігу. Подальша реалізація дасть змогу підвищити рівень надійності та безпеки в управлінні кров'яним потоком, знижуючи навантаження на медичний персонал і забезпечуючи більш точний контроль за станом пацієнта. Висновки свідчать про те, що запропонована система має значний потенціал для подальших досліджень і впроваджень у клінічну практику.Документ Відкритий доступ Використання методу магнітнорезонансної томографії та штучного інтелекту для діагностики посттравматичного стресового розладу (огляд)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Алієв, Ельдар Ігорович; Павлов, Володимир АнатолійовичВ сучасних реаліях велика кількість людей переживає ментально-травмуючі події, що в подальшому може призвести до сплеску психічних та неврологічних захворювань, як-от посттравматичний стресовий розлад (ПТСР). ПТСР є серйозним психічним захворюванням, яке може виникнути після переживання травматичних подій. Це стосується не лише військових ветеранів, а й людей, які зазнали насильства, катастроф, аварій або інших стресових ситуацій. Сучасне суспільство стикається з численними викликами, пов'язаними з діагностикою та лікуванням хворих на ПТСР. Такі хворі потребуватимуть специфічних підходів до діагностики, яка є неможливою без використання інструментальних методів обстеження. В умовах сучасних технологій і наукового прогресу важливо досліджувати нові підходи до лікування цього розладу, розуміти його вплив на життя людей та подібні аспекти. Це може привести до створення нових, більш чутливих інструментів для діагностики та моніторингу стану пацієнтів. Нейровізуалізація дозволяє краще зрозуміти природу людського мозку і застосовується для виявлення органічних та функціональних змін. Методи аналізу зображень мозку дозволяють виявляти навіть неочевидні відмінності у мозковій активності у порівнянні зі здоровими особами. Розвиток магнітно-резонансних томографів, в останні три десятиріччя дав поштовх великій кількості досліджень в галузі нейробіології, що було неможливим раніше. Розуміння патофізіологічних основ захворювань є важливою складовою діагностичного процесу, тому дослідження спрямовані на пошук конкретних предикторів діагностичного висновку та патологічних змін в організмі. Враховуючи об’єми даних, що необхідно обробити, використання технологій штучного інтелекту (ШІ) є цілком виправданим. Алгоритми машинного навчання здатні аналізувати великі набори даних, виділяючи патерни, які можуть бути неочевидними для лікарів. Інтеграція ШІ з магнітнорезонансною томографією відкриває нові можливості для дослідження та лікування ПТСР. Дослідження показують, що ШІ може допомогти автоматизувати процес виявлення ознак ПТСР на зображеннях, що значно заощаджує час і ресурс лікарів. Також цей підхід може не тільки підвищити точність діагностики, але й позитивно вплинути на якість життя пацієнтів. Мета даного огляду — ознайомитися з існуючими дослідженнями в яких пропонуються різні методи аналізу даних магнітнорезонансної томографії пацієнтів з ПТСР , а також роботами в яких результати даного аналізу застосовані в методах ШІ для побудови діагностичних систем. Для досягнення мети було розглянуто актуальні роботи в яких автори описували органічні та функціональні зміни при ПТСР, а також застосування технологій машинного навчання для діагностичних цілей. Дана робота систематизує результати попередніх робіт, даючи підґрунтя для подальших досліджень. Результати даного огляду дозволяють зрозуміти перспективні напрямки у розробці методик діагностики ПТСР та шляхи їхньої реалізації. Подальші наукові зусилля в цій галузі мають бути зосереджені не лише на вдосконаленні технологій дослідження, але й на інтеграції отриманих знань у клінічну практику, що забезпечить своєчасне і ефективне лікування пацієнтів з ПТСР.Документ Відкритий доступ Ефективність алгоритмів машинного навчання для класифікації змін структури легень у постковідних та гострих стадіях COVID-19(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Лутченко, Вікторія Геннадіївна; Бабенко, Віталій Олегович; Настенко, Євген Арнольдович; Линник, Микола ІвановичКомп'ютерна томографія (КТ) є важливим інструментом для діагностики змін структури легень завдяки своїй високій точності та чутливості у визначенні патологічних змін на тканинах. Деталізація тканин легень є основною причиною ефективності даного методу у виявленні як гострих стадій захворювання COVID-19, так і ускладнень, що виникли на тлі постковідного періоду (починається через три місяці після гострої стадії). Однак, важливу роль відіграють медичні фахівці, які працюють зі знімками КТ. Застосування комп’ютерних алгоритмів машинного навчання може сприяти покращенню медичної практики, від чого виграють як фахівці, отримуючи підтримку у прийнятті діагностичних рішень, так і пацієнти, отримуючи своєчасне та ефективне лікування. В даному дослідженні використовувалась база зрізів КТ легень, що була надана фахівцями ДУ «Національний інститут фтизіатрії та пульмонології імені Ф.Г. Яновського НАМН України» у рамках співпраці з КПІ ім. Ігоря Сікорського. Усього база містила 10 031 зріз КТ легень, які були взяті у 36 знеособлених пацієнтів. З них, 5 213 (52%) зрізів містили ознаки гострої фази COVID19, а 4 818 (48%) – ознаки постковіду. Перед процесом моделювання було прийнято рішення розподілити пацієнтів в тренувальну (80.6%) і тестову (19.4%) вибірки. Завдяки такому розподіленню співвідношення між зрізами КТ у двох вибірках складало 3:1. Для вилучення інформативних ознак з наданих зрізів застосовувались методи текстурного аналізу, такі як: GLCM, GLRLM, GLDS та LBP. Використовуючи отримані ознаки, була проведена класифікація стану легень наступними алгоритмами машинного навчання: Random Forest, Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbors (KNN), XGBoost, LightGBM, а також випадковий ліс дерев оптимальної складності (ВЛДОС). За допомогою мір точності, чутливості та специфічності було визначено, що виявляти зміни структури легень, як у постковідних пацієнтів, так і у пацієнтів з гострою стадією COVID-19, здатні моделі XGBoost LightGBM та ВЛДОС з показниками точності на тестовій вибірці 85%, 86% та 89% відповідно. Подібні результати дозволяють надавати необхідну для медичних фахівців підтримку у прийнятті діагностичних рішень, що сприяє кращому виявленню змін структури легень. В майбутніх дослідженнях планується розробка програмного забезпечення з можливостями пояснювального інтелекту, а також подальша інтеграція застосунку в чинну медичну інфраструктуру.Документ Відкритий доступ Проблеми клінічних випробувань та управління ризиками під час виготовлення медичних виробів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Худецький, Ігор Юліанович; Поєдинок, Наталія Леонідівна; Тодосійчук, Тетяна Сергіївна; Горшунов, Юрій ВолодимировичМедичні вироби є невід'ємною частиною сучасної системи охорони здоров’я, це широкий спектр інструментів, приладів, обладнання та матеріалів, що використовуються для діагностики, лікування, профілактики захворювань, а також для відновлення здоров'я та функцій організму. Від простих термометрів до складних кардіостимуляторів та протезів, медичні вироби забезпечують ефективність лікування та комфорт пацієнтів. Основною метою дослідження є аналіз ключових аспектів забезпечення безпеки та ефективності медичних виробів. Робота спрямована на визначення підходів до оцінки та мінімізації ризиків, а також на виявлення особливостей проведення клінічних випробувань медичних виробів у різних класах ризику. Вони підтверджують, що продукція розроблена та виготовлена відповідно до вимог законодавства, а також перевіряють заходи, прийняті для зниження ризиків. Управління ризиками, яке є основоположним процесом протягом усього життєвого циклу медичного виробу, є необхідним для мінімізації потенційних небезпек для пацієнтів і користувачів. Актуальність теми зростає у зв'язку з постійним розвитком медичних технологій. У більшості країн світу перед випуском на ринок медичного виробу необхідно продемонструвати, що всі ідентифіковані ризики були належним чином оцінені та знижені до прийнятного рівня, що підтверджується даними клінічних випробувань. Дотримання міжнародних стандартів, таких як ISO 14971:2022, та відповідність регуляторним вимогам є запорукою успішного проведення клінічних випробувань та управління ризиками, що в підсумку сприяє поліпшенню якості медичної допомоги і захисту здоров'я пацієнтів.Документ Відкритий доступ Synergistic suppository herbal formulation for prostatitis treatment(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Holembiovska, Olena; Dmytrenko, OleksandraBackground. Global data indicates that the prevalence of prostate diseases, including prostatitis, ranges from 11% to 74% in men aged 20-65 years. There are clearly defined standards for both conservative and surgical treatment of prostate disease. However, conservative medical treatment of prostatitis does not always allow for a sufficient duration (6-8 weeks) due to the potential for adverse effects. It is currently evident that there is a necessity for the development of products that are highly efficacious with optimal safety profiles, which could ensure their long-term, painless use. In light of the aforementioned considerations, the development of novel multicomponent phytoproducts that exert a direct influence on the functional state of the prostate gland represents a highly promising avenue of research. Objective. A theoretical study was conducted to investigate the potential synergistic effects of a herbal combination comprising CO2 extracts of Serenoa repens, Calendula officinalis and Levisticum officinale in the treatment of prostatitis. Methods. A review of scientific studies conducted by researchers from various countries, as well as an analysis of internationally recognised monographs on phyto-ingredients with established therapeutic properties in the treatment of prostatitis, was undertaken. The data from scientific sources on the potential combination and attainment of favourable synergy for CO2 extracts of medicinal lovage (Levisticum officinale), saw palmetto (Serenoa repens) and medicinal calendula (Calendula officinalis) were subjected to analysis. Results. The selection of each herbal extract was based on its distinctive therapeutic properties and the potential for it to complement the others. The saw palmetto (Serenoa repens) has been demonstrated to possess anti-inflammatory and anti-androgenic effects, which may be beneficial in the treatment of prostate inflammation and enlargement. Calendula (Calendula officinalis) has been demonstrated to possess anti-inflammatory, antimicrobial and wound-healing properties, thereby facilitating the reduction of inflammation and the repair of tissue. Lovage (Levisticum officinale) has anti-inflammatory and diuretic properties, which contribute to the reduction of inflammation and improvement in urinary function. Conclusions. It is anticipated that the theoretical synergy of the studied extracts will enhance the overall therapeutic efficacy, providing improved symptom relief, infection control and tissue regeneration in comparison to traditional treatments. It is anticipated that the suppository delivery system will facilitate localised action with a concomitant reduction in systemic side effects. The proposed formula has the potential to serve as an additional or alternative treatment for prostatitis, pending further experimental validation and clinical trials.