Взаимосвязь колебаний температуры и кровотока пальцев рук.

Проведено исследование взаимосвязи колебаний температуры пальцев рук и колебаний кровотока у здоровых испытуемых при нормальных условиях. Колебания температуры пальцев рук регистрировались тепловизионным методом, колебания кровотока пальцев оценивались с помощью фотоплетизмографии. Выполнялось сопоставление колебаний кровотока, определенных двумя способами: подстановкой температурных данных в уравнение Пеннеса и с помощью фотоплетизмографии. С использованием кросскорреляционной функции и метода наименьших квадратов установлено, что колебания температуры отстают от колебаний кровотока в среднем по группе на величину 13,5 секунды вследствие конечного времени установления температуры поверхности кожи при изменении объемного кровенаполнения поверхностных тканей. Время задержки и скорость распространения температурного сигнала могут использоваться для определения толщины слоя ткани, разделяющего кровеносные сосуды и поверхность кожи. Использование методики сопоставления колебаний кровотока и температуры пальцев позволило повысить коэффициент корреляции этих сигналов в среднем от 0,35 до 0,63, что свидетельствует о высокой степени обусловленности колебаний температуры колебаниями кровотока. Предложенная методика бесконтактного определения колебаний кровотока по колебаниям температуры может найти практическое применение в исследованиях термических поражений кожи, исследованиях влияния физических, химических факторов на гемодинамику в периферических сосудах и микроциркуляцию кожи.

1. Иваницкий, Г. Р. Современное матричное тепловидение в биомедицине / Г. Р. Иваницкий // УФН. - 2006. - Т. 176. - № 12. - С. 1293-1320.

2. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / A. B. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

3. Подтаев, С. Ю. Исследование микроциркуляции крови с помощью вейвлет-анализа колебаний температуры кожи / С. Ю. Подтаев [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2009. - Т. 8. - № 3. - С. 14-20.

4. Усанов, Д. А. Оценка функционального состояния кровеносных сосудов по анализу температурной реакции на окклюзионную пробу / Д. А. Усанов [и др.] // Саратов. науч.-мед. журн. - 2009. - № 4. - С. 554-558.

5. Bandrivskyy, A. Wavelet phase coherence analysis: application to skin temperature and bloodflow / A. Bandrivskyy [et al] // Cardiovascular engineering: an internationaljournal. - 2004. - Vol. 4. - № 1. - P. 89-93.

6. Burton, A. C. A study of the adjustment of peripherial vascular tone to the requirement of the regulation of body temperature / A. C. Burton, R. M. Taylor // Am. J. Physiol. - 1940. - Vol. 129. - P 566-577.

7. Carter, S. Value of toe pulse waves in addition to systolic pressures in the assessment of the severity of peripheral arterial disease and critical limb ischemia / S. Carter, R. B. Tate // Journal of vascular surgery. - 1996. - Vol. 24. - № 2. - P. 258-265.

8. Chan, G. S. H. Extraction of photoplethysmographic waveform variability by lowpass filtering / G. S. H. Chan [et al] // Proceedings of the 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference. - Shanghai, 1-4 sept., 2005.

9. Ley, O. Comparison of two mathematical models for the study of vascular reactivity / O. Ley, C. V. Deshpande // Computers in Biology and Medicine. - 2009. - Vol. 39. - № 7. - P. 579-589.

10. Pennes, H. H. Analysis of tissue arterial blood temperature in the resting forearm / H. H. Pennes // J. of applied physiology. - 1948. - Vol. 1. - № 2. - P 93-122.

11. Shusterman, V. Spontaneous temperature oscillations in normal human subjects / V. Shusterman, K. P. Anderson, O. Barnea//Am. J. RegulIntegr. Comp. Physiol. - 1997. - Vol. 273. - P. 1173-1181.

12. Trafford, J. What does photoplethysmography measure? / J. Trafford, K. Lafferty // Medical and biological engineering and computing. - 1984. - Vol. 22. - P. 479-480.