Тепловизионное исследование распределения температуры миокарда

Проведено порівняльний якісний аналіз термограм міокарда, отриманих за допомогою термографа в спектральному діапазоні 8-14 мкм. Виконано кількісне оцінювання точності вимірювання температури міокарда, що залежить від температури навколишнього середовища. На основі запропонованого підходу до аналізу термограм міокарда досліджено термоаномальні зони на поверхні міокарда, що дають чітке уявлення про розподіл внутрішньої температури та рівні мікроциркуляції в міокарді та судинах. Розробка методу потребує використання засобів інфрачервоної термографії, які дають можливість реєструвати температуру серця і виявити взаємозв’язок між електромеханічними характеристиками міокарда за даними електрокардіографії та коливаннями температури на поверхні міокарда. Спосіб отримання графічного зображення теплових портретів міокарда для відкритого серця дає змогу контролювати температуру операційної зони при операціях на серці. Розроблений комплексний підхід до дистанційного контролю температури дав можливість контролювати рівномірність температурного захисту, визначити рівень охолодження в різних температурних зонах, значно підвищити безпеку контрольованого припинення кровообігу в життєво важливих органах.Qualitative comparative analysis of thermal infarction was conducted using thermograph in the spectral range 8-14 microns. Quantitative assessment of myocardial temperature measurement accuracy is made depending on the ambient temperature. Based on the proposed approach to the analysis of thermal images infarction, researching area of temperature on the surface of the myocardium, which give a clear picture on the distribution of the internal temperature and the level of the microcirculation in the myocardium and vessels, were conducted. Development of method requires the use of infrared thermography (IRT), allowing to record the temperature of the heart and identify the interconnection between the electromechanical characteristics of the myocardium according to ECG and temperatures on the surface of the myocardium. Method for graphic representation of thermal image of the myocardium for open heart allows you to control the temperature of the operating area during operations on the heart. An integrated approach to distance control of temperature allows controlling uniformity of temperature protection, determine the level of cooling in different temperature zones, and significantly improves the security of the controlled cessation of blood circulation in vital organs.Проведен сравнительный качественный анализ термограмм миокарда, полученных с помощью термографа в спектральном диапазоне 8-14 мкм. Проведено количественное оценивание точности измерения температуры миокарда в зависимости от температуры окружающей среды. На основе предложенного подхода к анализу термограмм миокардаисследованы термоаномальные зоны на поверхности миокарда, которые дают четкое представление о распределении внутренней температуры и уровнях микроциркуляции в миокарде и сосудах. Разработка метода нуждается в использовании средств инфракрасной термографии, которые позволяют регистрировать температуру сердца и определить взаимосвязь между электромеханическими характеристиками миокарда по данным электрокардиографии и колебаниями температуры на поверхности миокарда. Способ получения графического изображения тепловых портретов миокарда для открытого сердца позволяет контролировать температуру операционной зоны при операциях на сердце. Разработанный комплексный подход к дистанционному контролю температуры позволяет контролировать равномерность температурной защиты, определить уровень охлаждения в разных температурных зонах, значительно повысить безопасность контролируемого прекращения кровообращения в жизненно важных органах

Применение магнитотерапии для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы

Розроблено метод оперативного контролю і кількісної оцінки процесу лікування магнітним полем у динаміці. Пропонується розрахунок нормованого амплітудно-фазового індексу форми (НАФК) для сигналів пульсової хвилі, який дає змогу кількісно порівняти ступінь відмінності пульсових хвиль людини і має чутливість до впливу магнітного поля. Методологія оцінки ефективності застосування магнітотерапії заснована на реєстрації та обробці сигналів пульсових хвиль за допомогою технології нейронних мереж і обчисленні індексу форми для кожного пацієнта. В результаті досліджень визначено динаміку зміни значень НАФК у процесі комплексного лікування, яка дає можливість контролювати функціональне відновлення організму. Запропоновано алгоритм розрахунку НАФК на основі розкладання сигналу пульсової хвилі в ряд Фур’є. Проведені дослідження при лікуванні хворих із захворюваннями серцево-судинної системи дають змогу зробити висновки щодо застосування індексу НАФК для оцінки ефективності комплексного лікування. Чутливість індексу НАФК до зовнішнього впливу на пацієнта дає можливість використовувати індекс для кількісної оцінки функціонального стану і контролю динаміки комплексного лікування.Method for operational control and quantitative analysis of magnetic field treatment process dynamics was developed. The calculation of amplitude and phase index of form is offered for the signals of pulse wave, which allows quantitavely compare the degrees of difference of pulse waves, and has a sensitiveness to influence the magnetic field. Method for evaluating the effectiveness of the use of magnetic therapy based on registration and signal processing of pulse wave using the technology of neural networks and calculating the index form for each patient. As a result of studies determined the dynamics of shape change index that allows to conclude the prospects of using the normalized shape index for the development of a wide variety of medical procedures, including treatment of the magnetic field. The algorithm for calculating normalized shape index based on the decomposition of the signals pulse wave in the Fourier series is proposed. Studies in the treatment of patients with diseases of the cardiovascular system allow drawing conclusions regarding the application of the index — normalized amplitude-phase coefficient (NAPC) for evaluating the effectiveness of integrated treatment. Sensitivity index NAPC was set to external influence on the patient, which allows using an index for quantitative assessment of functional status and control of the dynamics of complex treatment.Разработан метод оперативного контроля и количественной оценки процесса лечения магнитным полем в динамике. Предлагается расчет нормированного амплитудно-фазового индекса формы (НАФК) для сигналов пульсовой волны, который позволяет количественно сравнить степень различия пульсовых волн и имеет чувствительность к воздействию магнитного поля. Методология оценки эффективности применения магнитотерапии основана на регистрации и обработке сигналов пульсовых волн с помощью технологии нейронных сетей и вычислении индекса формы для каждого пациента. В результате исследований определена динамика изменения значений НАФК в процессе комплексного лечения, которая позволяет контролировать функциональное восстановление организма. Предложен алгоритм расчета НАФК на основе разложения сигнала пульсовой волны в ряд Фурье. Проведенные исследования при лечении больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы позволяют сделать выводы относительно применения индекса НАФК для оценки эффективности комплексного лечения. Чувствительность индекса НАФК к внешнему воздействию на пациента позволяет использовать индекс для количественной оценки функционального состояния и контроля динамики комплексного лечения

Low-Temperature Calcium Phosphate Ceramics Can Modulate Monocytes and Macrophages Inflammatory Response In Vitro

Creating bioactive materials for bone tissue regeneration and augmentation remains a pertinent challenge. One of the most promising and rapidly advancing approaches involves the use of low-temperature ceramics that closely mimic the natural composition of the extracellular matrix of native bone tissue, such as Hydroxyapatite (HAp) and its phase precursors (Dicalcium Phosphate Dihydrate—DCPD, Octacalcium Phosphate—OCP, etc.). However, despite significant scientific interest, the current knowledge and understanding remain limited regarding the impact of these ceramics not only on reparative histogenesis processes but also on the immunostimulation and initiation of local aseptic inflammation leading to material rejection. Using the stable cell models of monocyte-like (THP-1ATRA) and macrophage-like (THP-1PMA) cells under the conditions of LPS-induced model inflammation in vitro, the influence of DCPD, OCP, and HAp on cell viability, ROS and intracellular NO production, phagocytosis, and the secretion of pro-inflammatory cytokines was assessed. The results demonstrate that all investigated ceramic particles exhibit biological activity toward human macrophage and monocyte cells in vitro, potentially providing conditions necessary for bone tissue restoration/regeneration in the peri-implant environment in vivo. Among the studied ceramics, DCPD appears to be the most preferable for implantation in patients with latent inflammation or unpredictable immune status, as this ceramic had the most favorable overall impact on the investigated cellular models