Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2013 / с. 32-35

Исследование метода идентификации параметров нелинейной схемы замещения электрического адмиттанса кожи

В.А. Карпухин, А.Е. Косоруков

Аннотация

На основании аналитического обзора выявлены биофизические механизмы формирования нелинейных электрических свойств кожи и показана возможность контроля состояния рогового слоя при трансдермальной доставке лекарственных средств, определении влажности кожи, оценке функционального и психоэмоционального состояний человека путем измерения линейных и нелинейных компонентов электрического адмиттанса кожи. В результате проведенных исследований погрешностей метода идентификации параметров нелинейной схемы замещения электрического адмиттанса кожи для степенной аппроксимации 3-го порядка ее проводимости установлены взаимосвязи между относительной погрешностью расчета коэффициентов полинома, электрической емкостью и нормированной амплитудой помех, обусловленных приэлектродными электрохимическими процессами, степенью гидратации рогового слоя, а также индустриальной сетевой наводкой.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Валерий Анатольевич Карпухин, канд. техн. наук, доцент,
Артем Евгеньевич Косоруков, ассистент, кафедра «Биомедицинские технические системы», факультет «Биомедицинская техника», МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва,
e-mail: vak@bmstu.ru

Список литературы

1. Мяделец О.Д., Адаскевич В.П. Функциональная морфология и общая патология кожи. – Витебск, 1997. 269 с.
2. Prausnitz M.R. The effects of electric current applied to skin: A review for transdermal drug delivery // Advanced Drug Delivery Reviews. 1996. Vol. 18. PP. 395-425.
3. Зарницин В.Г., Праузинц, М.Р., Чизмаджев Ю.А. Физические методы переноса нуклеиновых кислот в ткани и клетки // Биологические мембраны. 2004. Т. 21. № 5. С. 355-373.
4. Инденбом В.А. Активация проводимости рогового слоя кожи под действием ионофоретического тока клетки // Биологические мембраны. 2002. Т. 19. № 3. С. 202-208.
5. Johnssen G.K., Martinsen O.G., Grimnes S. Water gradient and calibration of stratum corneum hydratin measurements / ICEBI. 2007. IFMBE Proceedings 17. PP. 158-160.
6. Johnsen G.K., Martinsen O.G., Grimnes S. Sorption studies of human keratinized tissues / ICEBI. 2010.
7. Beetner D.G., Kapoor S., Manjunath S., Xiangyang Z., Stoecker W.V. Differentiation among basal cell carcinoma, benign lesions, and normal skin using electric impedance // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2003. Vol. 50. № 8. PP. 1020-1025.
8. Неборский Л.Т., Неборский С.Л. Электрокожная проводимость в оценке функциональною состояния организма человека (эксперимептально-теоретическое обоснование). – М.: Медицина, 2007. 224 с.
9. Алдерсонс А.А. Механизмы электродермальных реакций. – Рига: Зинатне, 1985. 130 с.
10. Jabbari A., Johnsen B., Grimnes S., Martinsen O.G. Simultaneous measurement of skin potential and conductance in electrodermal response monitoring / ICEBI. 2010.
11. Yamamoto T., Yamamoto Y. Non-linear electrical properties of skin in the low frequency range // Med. Biol. Eng. Comput. 1981. Vol. 19. PP. 302-310.
12. Grimnes S. Skin impedance and electro-osmosis in the human epidermis // Med. Biol. Eng. Comput. 1983. Vol. 21. PP. 739-749.
13. Мусин Р.Ф. Электрические свойства эпидермиса / Дис. канд. физ-мат. наук: 01.04.04. – М.: Институт радиотехни- ки и электроники, 1985. 137 с.
14. Burnette R.R., Bagniefski T.M. Influence of constant current iontophoresis on the impedance and passive Na permeability of excised nude mouse skin // J. Pharm. Sci. 1988. Vol. 77. PP. 492-497.
15. Burnette R.R., Ongpipattanakul B. Characterization of the pore transport properties and tissue alteration of excised human skin during iontophoresis // J. Pharm. Sci. 1988. Vol. 77. PP. 132-137.
16. Kasting G.B., Bowman L.A. DC electrical properties of frozen, excised human skin // Pharm. Res. 1990. Vol. 7. PP. 134-143.
17. Sims S.M., Higuchi W.I., Srinivasan V. Skin alteration and convective solvent flow effects during iontophoresis II. Monovalent anion and cation transport across human skin // Pharm. Res. 1992. Vol. 9. PP. 1402-1409.
18. Dinh S.M., Luo C.-W., Berner B. Upper and lower limits of human skin electrical resistance in iontophoresis // AIChE J. 1993. Vol. 39. PP. 2011-2018.
19. Инденбом В.А., Чизмаджев Ю.А. Кинетика протекания тока через кожу человека под действием импульсов напряжения малой амплитуды // Биологические мембраны. 2001. Т. 18. № 1. С. 29-37.
20. Шпунт В.Х. Динамические электрические свойства кожи человека // Медицинская техника. 1997. № 4. С. 38-47.
21. Martinsen О.G., Grimnes S., Lьtken C.A., Johnsen G.K. Memristance in human skin / ICEBI. 2010.
22. Карпухин В.А., Косоруков А.Е. Метод идентификации параметров нелинейной схемы замещения электрического адмиттанса кожи // Медицинская техника. 2010. № 2 (260). С. 27-30.