Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2025 / с. 4-8

Неинвазивный гемоглобинометр

Г.П. Никольский, А.Г. Гудков, Н.А. Шумакова, И.А. Сидоров, В.Д. Шашурин, В.Ю. Леушин, Г.А. Гудков


Аннотация 

Проведен обзор материалов по неинвазивным методам диагностики в медицине. Описаны физические принципы, алгоритмы и методы обработки сигналов для неинвазивного скрининга крови. Особое внимание уделено неинвазивным гемоглобинометрам. Проведено сравнение точности неинвазивных устройств по сравнению с традиционными инвазивными.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Григорий Павлович Никольский, студент 6 курса, 
Александр Григорьевич Гудков, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», 
Наталия Алексеевна Шумакова, врач-эпидемиолог, аккредитованный специалист, ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», 
Игорь Александрович Сидоров, канд. техн. наук, доцент, 
Василий Дмитриевич Шашурин, д-р техн. наук, зав. кафедрой, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», 
Виталий Юрьевич Леушин, канд. техн. наук, зам. генерального директора, ООО «НПИ ФИРМА «ГИПЕРИОН», 
Григорий Александрович Гудков, студент, кафедра «Лазерные и оптико-электронные системы», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», г. Москва, 

Список литературы

1. Gudkov A.G., Leushin V.Y., Sidorov I.A. et al. Devices for Sealing Polymer Containers with Blood and Its Components // Biomed. Eng. 2021. Vol. 54. PP. 376-379. 
2. Vetrova N.A., Lemondzhava V.N., Filyaev A.A. et al. Prediction of Safety Indicators for Donor Blood and Its Components in a Statistically Managed Technological Process Based on Bayesian Inversion // Biomed. Eng. 2022. Vol. 56. PP. 114-118. 
3. Сороковикова Т.В., Морозов А.М., Жуков С.В. и др. Роль неинвазивных методов исследования в современной клинической практике // Современные проблемы науки и образования. 2022. № 2. 
4. Keall P.J., Brighi C., Glide-Hurst C. et al. Integrated MRI- guided radiotherapy – Opportunities and challenges // Nat. Rev. Clin. Oncol. Nature Publishing Group. 2022. Vol. 19. № 7. PP. 458-470. 
5. Mlosek R.K., Migda B., Migda M. High-frequency ultrasound in the 21st century // J. Ultrason. 2021. Vol. 20. № 83. PP. e233-e241. 
6. Morozov A.M., Mokhov E.M., Kadykov V.A., Panova A.V. Medical thermography: Capabilities and perspectives // Kazan Med. J. 2018. Vol. 99. № 2. PP. 264-270. 
7. Трофимова Т.Н., Карлова Н.А., Бойцова М.Г. Современные стандарты лучевой диагностики в системе обязательного медицинского страхования // Лучевая диагностика и терапия. 2016. № 1. С. 103-105. 
8. Аншелес А.А., Сергиенко И.В., Сергиенко В.Б. Современное состояние и перспективные технологии радионуклидной диагностики в кардиологии // Кардиология. 2018. Т. 58. № 6. С. 61-69. 
9. Рыжков А.Д., Крылов А.С., Пронин А.И. и др. Применение гибридных радионуклидных технологий визуализации и радионуклидной терапии у больных с остеогенной саркомой // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2024. Т. 7. № 1. С. 19-29. 
10. Meng X., Chen J., Zhanget Z. et al. Non-invasive optical methods for melanoma diagnosis // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2021. Vol. 34. P. 102266. 
11. Андреева И.В., Виноградов А.А. Перспективы использования современных методов визуализации в морфологических и экспериментальных исследованиях // Наука молодых. 2015. № 4. C. 56-69. 
12. Ослопов В.Н., Кущева А.В., Хайруллин А.Р. и др. Электрокардиография высокого разрешения в клинической практике // Вестник современной клинической медицины. 2023. Т. 16. № 6. С. 110-122. 
13. Репина Е.С., Костелей Я.В., Буреев А.Ш. и др. Мониторирование внутриутробного состояния плода. История вопроса. Новые возможности фонокардиографии // Бюллетень сибирской медицины. 2023. Т. 22. № 3. С. 141-149. 
14. Файзрахманов Р.А., Мехоношин А.С. Методы диагностики сердечно-сосудистых заболеваний с использованием пульсовых сигналов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. 2014. № 10. С. 79-88. 
15. Leushin V.Yu., Gudkov A.G., Porokhov I.O. et al. Possibilities of increasing the interference immunity of radiothermograph applicator antennas for brain diagnostics // Sensors and Actuators A: Physical. 2022. Vol. 337. P. 113439. 
16. Vesnin S.G., Sedankin M.K., Ovchinnikov L.M. et al. Portable microwave radiometer for wearable devices // Sensors and Actuators A: Physical. 2021. Vol. 318. P. 112506. 
17. Sidorov I.A., Gudkov A.G., Leushin V.Yu. et al. Measurement and 3D Visualization of the Human Internal Heat Field by Means of Microwave Radiometry // Sensors. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2021. Vol. 21. № 12. P. 4005. 
18. Gudkov A.G., Leushin V.Yu., Sidorov I.A. et al. Use of Multichannel Microwave Radiometry for Functional Diagnostics of the Brain // Biomed. Eng. 2019. Vol. 53. № 2. PP. 108-111. 
19. Саматов Д.С., Мочула А.В. Методы машинного обучения в радиомике для анализа кардиоваскулярных изображений // Перспективы развития фундаментальных наук. 2023. Т. 3. С. 25-27. 
20. Катаев М.Ю., Карамушка В.С. Обзор методов обработки изображений МРТ томографии / Актуальные вопросы общества, науки и образования. Сборник статей XVI Международной научно-практической конференции. Пенза, 15 октября 2024 года. 2024. С. 14-16. 
21. Дедков А.Е., Андриков Д.А., Храмов А.Е. Обзор способов измерения когнитивной нагрузки мозга и методов машинного обучения для их идентификации на основе данных ЭЭГ // Врач и информационные технологии. 2024. № 3. C. 20-31. 
22. Elgendi M., Jostet E., Alian A. et al. Photoplethysmography Features Correlated with Blood Pressure Changes // Diagnostics. 2024. Vol. 14. № 20. P. 2309.
23. Anderson R.R., Parrish J.A. The Optics of Human Skin // The Journal of Investigative Dermatology. 1981. Vol. 77. № 1. PP. 13-19. 
24. Zhu J., Sun R., Liu H. et al. A Non-Invasive Hemoglobin Detection Device Based on Multispectral Photoplethysmography // Biosensors. 2024. Vol. 14. № 1. P. 22. 
25. Жулев Е.Н., Ростов А.В., Ростов А.А. Сравнительная характеристика лазерного излучения с длинами волн 810 и 980 нм в эксперименте (in vitro) и в клинике (in vivo) // Фундаментальные аспекты психологического здоровья. 2018. № 3. С. 11-13. 
26. Reddy K.A., George B., Kumar J.V. Use of Fourier Series Analysis for Motion Artifact Reduction and Data Compression of Photoplethysmographic Signals // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2009. Vol. 58. № 5. PP. 1706-1711. 
27. Кащенко И.Е. Адаптация системы ввода цифровых предыскажений с помощью модифицированного рекурсивного метода наименьших квадратов // Техника радиосвязи. 2020. № 1 (44). C. 76-85. 
28. Bonissi A., Labati R., Perico L. et al. A preliminary study on continuous authentication methods for photoplethysmographic biometrics // IEEE Workshop on Biometric Measurements and Systems for Security and Medical Applications. 2013. PP. 28-33. 
29. Зиатдинов С.И. Импульсная характеристика комплексного полосового фильтра Баттерворта // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 8. С. 653-658. 
30. Schafer R.W. What Is a Savitzky-Golay Filter? // IEEE Signal Process. 2011. Vol. 28. № 4. PP. 111-117. 
31. Lee C.M., Zhang Y.T. Reduction of motion artifacts from photoplethysmographic recordings using a wavelet denoising approach / IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering. 2003. PP. 194-195. 
32. Teng X.F., Zhang Y.T. Continuous and noninvasive estimation of arterial blood pressure using a photoplethysmographic approach / Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2003. Vol. 4. PP. 3153-3156. 
33. Wu B.-F., Huang P.-W., Tsou T.-Y. et al. Camera-based Heart Rate measurement using continuous wavelet transform / International Conference on System Science and Engineering. 2017. PP. 7-11. 
34. Bousefsaf F., Maaoui C., Pruski A. Continuous wavelet filtering on webcam photoplethysmographic signals to remotely assess the instantaneous heart rate // Biomed. Signal Process. Control. 2013. Vol. 8. № 6. PP. 568-574. 
35. Hyvдrinen A., Oja E. Independent component analysis: Algorithms and applications // Neural Netw. 2000. Vol. 13. № 4. PP. 411-430. 
36. Kim B.S., Yoo S.K. Motion artifact reduction in photoplethysmography using independent component analysis // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2006. Vol. 53. № 3. PP. 566-568. 
37. Sahoo K.C., Sinha A., Sahoo R.K. et al. Diagnostic Validation and Feasibility of a Non-invasive Haemoglobin Screening Device (EzeCheck) for «Anaemia Mukt Bharat» in India // Cureus. 2024. Vol. 16. № 1. P. e52877. 
38. Гудков А.Г., Лазаренко М.И., Леушин В.Ю., Чечеткин А.В. Технологии трансфузиологии. – М.: Сайнс-пресс, 2012. C. 156. 
39. Купряшов A.A., Бирюкова Т.В. Возможности применения неинвазивной гемоглобинометрии для скрининга доноров // Гематология и трансфузиология. 2019. Т. 62. № 1. C. 41-46. 
40. Seekircher L., Siller A., Amato M. et al. HemoCue Hb-801 Provides More Accurate Hemoglobin Assessment in Blood Donors Than OrSense NBM-200 // Transfus. Med. Rev. 2024. Vol. 38. № 2. P. 150826. 
41. Hiscock R., Simmons S.W., Carstensen B. et al. Comparison of Massimo Pronto-7 and Hemocue Hb 201+ with Laboratory Haemoglobin Estimation: A Clinical Study // Anaesth. Intensive Care. 2014. Vol. 42. № 5. PP. 608-613. 
42. Shamah Levy T., Mendez-Gomez-Humaran I., Carmen Morales Ruan M. et al. Validation of Masimo Pronto 7 and HemoCue 201 for hemoglobin determination in children from 1 to 5 years of age // PLoS ONE. 2017. Vol. 12. № 2. P. e0170990. 
43. Skelton V.A., Wijayasinghe N., Sharafudeen S. et al. Evaluation of point-of-care haemoglobin measuring devices: A comparison of Radical-7TM pulse co-oximetry, HemoCue® and laboratory haemoglobin measurements in obstetric patients // Anaesthesia. 2013. Vol. 68. № 1. PP. 40-45.