Застосування оптоелектронних датчиків для визначення насичення крові киснем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorДанильчик, Юлія Олександрівна
dc.contributor.authorБогомолов, Микола Федорович
dc.date.accessioned2025-06-05T08:05:22Z
dc.date.available2025-06-05T08:05:22Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractВимірювання насичення крові киснем має важливе значення для оцінки того, наскільки добре легені та кровоносна система доставляють кисень до органів і тканин тіла. Регулярний моніторинг допомагає контролювати ці стани, забезпечуючи пацієнтам належне лікування та кисневу терапію, коли це необхідно. . У статті представлено огляд сучасних підходів використання оптоелектронних датчиків, які охоплюють як неінвазивні, так і інвазивні технології. Пульсоксиметрія є неінвазивним методом і має вирішальне значення для людей із захворюваннями легенів і серця. Традиційні жорсткі комерційні пульсоксиметри стикаються з обмеженнями, такими як артефакти руху, що впливають на точність вимірювань. Альтернативою може стати заміна жорстких датчиків гнучкою технологією на основі органічних світлодіодів та органічних фотодекторів, пропонуючи такі переваги, як здатність до біологічного розкладання, легкий дизайн і покращений контраст. Однак артефакти руху залишаються проблемою, для подолання якої використовується двоетапний адаптивний алгоритм, що фільтрує шум та покращує стабільність вимірювань. У випадках, коли критично важливі точні дані про гази крові, часто використовуються інвазивні методи. Системи моніторингу крові CDI 500 та CDI 550 є важливими інструментами, які використовується в інтенсивній терапії та хірургічних установах для постійного моніторингу насичення крові киснем у реальному часі. Вони використовують технології вимірювання флуоресценції та відбиття для забезпечення точних вимірювань. Однак фактори, такі як вплив низьких температур та утворення тромбів на датчику, можуть вплинути на продуктивність систем. Для підвищення надійності вимірювань пропонується використання датчиків з гепариновим покриттям, яке зменшує утворення тромбів, зберігаючи функціональність сенсора, і інтеграція зовнішнього теплообмінника, який дозволяє підтримувати необхідну температуру при процедурах штучного кровообігу. Крім того, удосконалення оптоелектронних датчиків, зокрема завдяки використанню кисневочутливих мембран на основі платини-тетра-фтор-феніл-порфірину в оптродах, продемонстрували покращене вимірювання рівня кисню, якість зчитування даних, зменшення шуму і підвищення чутливості датчика
dc.description.abstractotherMeasurement of blood oxygen saturation is crucial for assessing how effectively the lungs and circulatory system deliver oxygen to the body's organs and tissues. Regular monitoring helps track these conditions, ensuring that patients receive appropriate treatment and oxygen therapy when necessary. The article presents an overview of modern approaches to the use of optoelectronicsensors, covering both non-invasive and invasive technologies. Pulse oximetry is a non-invasive method and is essential for individuals with lung and heart diseases. However, traditional rigid commercial pulse oximeters encounter limitations such as motion artifacts, which affect measurement accuracy. An alternative could be replacing rigid sensors with flexible technology based on organic light-emitting diodes and organic photodetectors, offering advantages such as biodegradability, lightweight design, and improved contrast. However, motion artifacts remain a challenge, which is addressed using a two-stage adaptive algorithm that filters noise and enhances measurement stability. In cases where highly accurate blood gas data is critical, invasive methods are often employed. The CDI 500 and CDI 550 blood monitoring systems are essential tools used in intensive care and surgical settings for continuous real-time monitoring of blood oxygen saturation. They utilize fluorescence and reflection measurement technologies to provide precise readings. However, factors such as exposure to low temperatures and thrombus formation on the sensor can affect system performance. To improve measurement reliability, the use of heparin-coated sensors is proposed, which reduces thrombus formation while maintaining sensor functionality. Additionally, integrating an external heat exchanger helps maintain the required temperature during cardiopulmonary bypass procedures. Furthermore, advancements in optoelectronic sensors, particularly through the use of oxygen-sensitive membranes based on platinum-tetra-fluoro-phenyl-porphyrin in optrodes, have demonstrated improved oxygen level measurement, enhanced data readability, noise reduction, and increased sensor sensitivity.
dc.format.pagerangeС. 81-89
dc.identifier.citationДанильчик, Ю. О. Застосування оптоелектронних датчиків для визначення насичення крові киснем / Данильчик Ю. О., Богомолов М. Ф. // Біомедична інженерія і технологія. – 2025. – Том 1. – № 17. – С. 81-89. – Бібліогр.: 30 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/.2025.17.328342
dc.identifier.orcid0009-0008-9465-9629
dc.identifier.orcid0000-0002-4351-527X
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/74089
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofБіомедична інженерія і технологія, Том 1, № 17, 2025
dc.subjectоптоелектронні датчики
dc.subjectсенсорні технології
dc.subjectпульсоксиметрія
dc.subjectсвітлодіоди
dc.subjectфотодетектор
dc.subjectартефакти руху
dc.subjectфлуоресценція
dc.subjectінвазивні методи
dc.subjectнеінвазивні методи
dc.subjectнасичення крові киснем
dc.subjectбіосенсори
dc.subjectoptoelectronic sensors
dc.subjectsensor technologies
dc.subjectpulse oximetry
dc.subjectlight-emitting diode
dc.subjectphotodetector
dc.subjectmotion artifacts
dc.subjectfluorescence
dc.subjectinvasive methods
dc.subjectnon-invasive methods
dc.subjectblood oxygen saturation
dc.subjectbiosensors
dc.subject.udc616-71
dc.titleЗастосування оптоелектронних датчиків для визначення насичення крові киснем
dc.title.alternativeApplication of optoelectronic sensors to determine blood oxygen saturation level
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
81-89.pdf
Розмір:
570.2 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Біомедична інженерія і технологія, Том 1, № 17