BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGU ỄN N Đ C Đ TÀ NG N C U ĐO CUNG Ư NG T NG C N T ỆP ẰNG P Ư NG P P TRỞ NG NG C CG T T ẠC ĐO T Đ TRỞ NG NG C TN TN Chuyên ngành LUẬN VĂN T ẠC SĨ O T UẬT Đ ỆN T ỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGU ỄN T Hà Nội – 2013 À Ờ C ĐO N ố N ễ Đ Ờ CẢ H N ỏ N H ố ố ỏ ọ ố H N N ễ Đ ỜI N .2 ỜI N .3 NH H NH I NG NH H NH H N Ồ H 10 13 HƯ NG ỔNG N NG ƯỢNG I NG ƯỢNG I 16 H NG Ố NH GI H ọ 1.1.2 Chu trình ho HƯ NG H NG I .16 16 ng c a tim .22 NG ƯỢNG TIM (CO) – I ƯỢNG M QUAN TRỌNG C A CO 27 .27 ố .32 ọ 37 ỔNG N HƯ NG H NG Ư NG I [ ] [4] 38 38 43 THI T B NH HƯ NG H ÙNG Ể CHẨN NG ƯỢNG I N ỆNH V TIM M CH T I ViỆT NAM 49 HƯ NG I HUY Ồ TR KHÁNG NGỰC (ICG) VÀ CÁC THÔNG SỐ NG 56 HƯ NG H 2.1 CỎ S LÝ THUY T V I Ồ H NG NGỰ 56 ổ 56 p cho vùng ng c 58 59 I 2.2 PHÂN TÍCH TÍN HIỆ X ị Ồ TR KHÁNG NGỰC .61 ểm quan trọng tín hi ố ọ ICG 64 ể HƯ NG Ự tr kháng ng c 61 67 HỌN GI I H HI HỆ HỐNG I Ồ H NG NGỰ .70 H NG Ố N ỌNG NG Ự HỌN HI HỆ HỐNG 70 ố .70 ổ 70 ị [ I .72 ] ố ố ỔNG HỂ H Ồ HỐI ỔNG ị HI 72 HỆ HỐNG 72 HỆ HỐNG 73 3.3 LỰA CHỌN GI I PHÁP CHO THIÉT K HỆ HỐNG .74 ọ 3.3.2 ọ 74 nuôi ố 75 3.3.3 L a chọn thông số cho thi t k ố ố 75 ố 3.3.4 ố H N H GI 79 TÍN HIỆU VÀO VÀ VÀ LỰA CHỌN N HIỆ 81 81 34 ọ HI .82 H N ố NG 83 83 3.5.2 Thi t k k ố 85 ố 3.5.3.Thiét k HI ể H N ổ ố .97 103 103 ố HƯ NG 4 H H NGHIỆ NGHIỆ HỰ HIỆN Ẫ 116 116 118 ố 122 N NGƯỜI 122 122 H ố 4 N HIỆ ố 4 NH GI .116 HỆ HỐNG ỚI 4 113 ố H 126 .128 N N 137 G G ố .137 139 HƯ NG N HƯỚNG H IỂN 142 N 142 HƯỚNG H I IỆ H NG IỂN .143 H 144 NH H TÓM T T LU N ĂN H HỌ NG Ố… Ĩ……………………………………………… 47 N STT T ỤC C C C ắ V T TẮT T ầ CO Cardiac Output SV Stroke Volume HR Heart Rate ICG Impedance Cardiography PiCCO Pulse Contour Cardiac Output CSA Cross Sectional Area LVET Left Ventricular Ejection TIme VEPC Velocity Encoded Phase Contrast PEP Pre – ejection time Period 10 STR Systolic time ratio 11 TFC Total Fluid Content 12 SI Stroke Index 13 CI Cardiac Index 14 SVR Systemic Vascular Resistance 15 LCW Left Cardiac Work 16 LCWI Left Cardiac Work Index 17 MSER Mean Systolic Ejection Rate 18 ECPI Ejection Phase Contractility Index 19 BSA Body Surface Area 20 CVP Central Venous Pressure 21 MAP Mean arterial Pressure 22 PAOP Pulmonary Artery Occluded Pressure N ỤC C C ẢNG ổ 31 37 ổ 49 ố 52 4 A….……………… 116 ị 117 G ị ố 119 4 G ị ố 119 ị 120 ọ ố ố ọ – 120kHz 120 , H 128 ố ố ị H ị H 129 N ỤC C C N V Đ T H 17 H 19 H H truy n d vùng c a tim 23 ng N ị H ể 33 ố 35 H H ố ị 36 39 H ị 41 H 42 H 43 H 45 H H ổ H H H H ố I G ị H ể ể G X ể ổ H ố H ố ố ể ổ 71 ố ổ 74 76 80 83 ố ố ổ ố ố G 62 I G 62 ố N H H 57 61 X 48 60 H ổ 59 H H ố ố ổ ố H H I G 48 H I X 84 84 10 ố H 85 N ố ị ể H h i h n : ể  , ố i ể H ng i: ồ ị – 1,5 H – 2,3 H  H H ị – 0.002 H H ị 0.012 – 0.026 – 0.025 H ồ n 50kHz)  dZ/dt: ị – 0.006 H – 0.003 H – 0.060 – 0.066 i h i  : H H n ng i n ị ố z 0kHz: H ỏ ố H – 2,5  ố ố H H ỏ ỏ – 0,005 ể ố H  dZ/dt: H – 0.021 ố H 135 H ỏ ể ỏ – 0.083 – 0.021 /s ổ H ố H H ọ ẳ ố ể ọ nh X nh nh n hi 16 G h h i ố ọ ố N ọ ể ể ể 136 n ọng ẽ ố nh 17 nh nh n hi hi n 18 nh nh n hi hi n nh h – ng i n h ng h – z ng i n 50kHz ÀN UẬN T QUẢ ố ẽ ố ị ể Gả ệ nh i i ngư i phương ị y: N ỏ ể ể N N ọ 137 ể ẽ N ổ ẽ Khi ố ổ ẽ i  h i h n ng i: : ị ể ể ố ị ố ố ể ố ị ẽ  ẽ ỏ ọ ẽ ị ỏ ể ố ố ể ẽ ố  dZ/dt: ổ i  h i ng i n n z 0kHz: ọ : ố ỏ ị ố  ố H ể ị ố H ố H H ổ ố 138 ỏ ể ể ố so  dZ/dt: ổ Gả ệ H i H ể h i h n ng i: ẽ ị ọ ẽ ể ố ể ọ ố ố i nh 19 nh nh n hi h i ng i n n ố H N ể ố hi n z h ng h z: H ố hi ng i ọ ị ể H ể 139 ọ ố H ể nh 20 n hi H ị nh nh n hi n h ng h i ng i n z z : ẽ ố ỏ ẽ ẽ ể X ể ể ị ố ố N ọ ố ể ể ẽ ể X ị 140 ố nh nh nh nh n hi 21 22 nh nh n hi nh hư ng nhiễ nh nh i n i n nhọn h : ổ ỏ ọ 141 ị ương ng ương ng C Ư NG T UẬN VÀ ƯỚNG P T TR ỂN T UẬN  N N thông ố  ố ồ ố I ố ọ ể  ố ể ể ố ố ổ ị  X ể  ố ể ị ố H – 40Hz  ỏ ổ ố – – 74 – 177cm  ố ố N ố ị ố ồ ể ị ể X ọ tim 142 ọ ể n h ng i nghi n n ộ nghi n h ng ng i p h x y ph n 52 n ƯỚNG P gi hi ọng ng ng phương ph p i ộ hi h ng ng n h i n ng ng i i ng N y i n ng ng i i nhi hi i h h h ng n hi p ph n i i N T TR ỂN ể T ể N ẽ  ố  ể ể H ể ố N ố I ị N 143 … ể i h TÀ [1] ỆU T ẢO Jan Axelson (2005), USB complete: Everything you need to develop custom USB peripherals, third edition, Lakeview Research LLC, Madison [2] Bur-brown (2004), ADS8321: 16-bit, high speed, micro power sampling analog-to-digital converter, Texas Instruments Incorporated, Dallas [3] Gerard Cybulski (2011), Ambulatory Impedance Cardiography – The systems and their applications, Springer, New York [4] Gerard Cybulski, Anna Strasz, Wiktor Niewiadomski, Anna Gasiorowska (2012), Impedance cardiography: recent advancements, Cardiol J, 19(5), pp 550-556 [5] G ị G G ị H X inh họ p N ọ H N [6] Exar (1993), XR-2206: Monolithic function generator, EXAR Corporation, Fremont [7] Fairchild Semiconductor (2011), Single-channel: 6N137, HCPL2601, HCPL2611, Dual-channel: HCPL2630, HCPL2631, high speed 10MBit/s logic gate optocouplers, Fairchild Semiconductor Corporation, San Jose [8] Bart F Geerts, Leon P Aarts, Jos R Jansen (2011), Methods in pharmacology: measurement of cardiac output, Br J Clin Pharmacol, 71(3), pp 316-330 [9] Webster,J.G (2010), Medical Instumentation: Aplication and design: Measurement of flow and Volume of blood, NewYork J.Wiley Publisher , New York [10] Barry E Hurwitz, Liang-Yu Shyu, Chih-Cheng Lu, Sridhar P Reddy, Neil Schneiderman and Joachim H Nagel (1993), Signal fidelity requirements for deriving impedance cardiographic measures of cardiac function over a broad heart rate range, Biological Psychology, 36, pp 3-21 144 [11] M C Ipate, A A Dobre, A M Morega (2012), The Stroke volume and the Cardiac output by the Impedance Cardiography, U.P.B Sci Bull., 74(3) [12] Pennell DJ, Sechtem UP, Higgins CB (2004), Clinical indications for cardiovascular magnetic resonance (CMR): Consensus Panel report, Eur Heart J., 25(21), pp 1940-1965 [13] Pasi K Kauppinen, Jari A Hyttinen, Jaakko A Malmivuo (1998), Sensitivity Distributions of Impedance Cardiography Using Band and Spot Electrodes Analyzed by a Three-Dimensional Computer Model, Annals of Biomedical Engineering, 26(4), pp 694-702 [14] Lavdaniti M (2008), Invasive and non-invasive methods for cardic output measurement, International journal of caring sciences, 1(3), pp 112-117 [15] Microchip (2006), PIC18F4255/2550/4455/4550 data sheet, 28/40/44-pin, high-performance, enhanced flash, USB microcontrollers with nanoWatt technology, Microchip Technology Inc., Chandler [16] National Instruments (2012), USB Instrument Control Tutorial, National Instruments Corporation, Austin [17] Robert A Pease (2008), Application Note 1515: A Comprehensive Study of the Howland Current Pump, Texas Instruments Incorporated, Dallas [18] Petzina R, Ugander M, Gustafsson L (2007), Hemodynamic effects of vacuum-assisted closure therapy in cardiac surgery: assessment using magnetic resonance imaging, J Thorac Cardiovasc Surg, 133(5), pp 1154– 1162 [19] Horster S, Stemmler HJ, Strecker N, Brettner F, Hausmann A, Cnossen J, Parhofer KG, Nickel T, Geiger S (2012), Cardiac Output Measurements in Septic Patients: Comparing the Accuracy of USCOM and PiCCO, Crit Care Res Prac [20] Jain S, Vafa A, Margulies DR, Liu W, Wilson MT, Allins AD (2008), Noninvasive Doppler ultrasonography for assessing cardiac function: can it replace the Swan-Ganz catheter?; Am J Surgery 2008, 196(6), pp 961-967 145 [21] Skillstat (2004), The heart and Cardiac output, Nursecom Educational Technologies, New York [22] Texas Instruments (2013), ADC0831-N/ADC0832-N/ADC0834-N/ADC0838-N 8-bit serial I/O A/D converters with multiplexer options, Texas Instruments Incorporated, Dallas [23] Texas Instruments (2003), CD4051B, CD4052B, CD4053B, Texas Instruments Incorporated, Dallas [24] Texas Instruments (2009), INA129-EP: precision, low power instrumentation amplifiers, Texas Instruments Incorporated, Dallas [25] Texas Instruments (2009), OPA211, OPA2211: 1.1nV/√ noise, low power, precision operational amplifier in small DFN-8 package, Texas Instruments Incorporated, Dallas [26] Texas Instruments (2004), MPY634: wide bandwidth precision analog multiplier, Texas Instruments Incorporated, Dallas [27] N x N ọ n àn i n N ng y H N N (2003), An ọ àn H N [28] Jean-Louis Vincent (2008), Understanding cardiac output, Crit Care, 12(4), pp 174 146 C C C NG TR N O ỌC Đ C NG N QU N Đ N Đ TÀ Nguy c, Nguy n Thái Hà(2013),Thi t k h thố liên t c b ng tim pháp tr kháng ng c ch t o m ch nguồn dõng c p cho vùng ng c, T p chí khoa học & cơng ngh ng i học kỹ thu t, ố 96, trang 33-39 Nguy c, Nguy x lý tín hi ng H H i (2013),thi t k m ch thu nh n tr kháng ng c, T p chí khoa học & công ngh i học kỹ thu t, ố 7, trang 57-62 147 T TẮT UẬN VĂN T ẠC SĨ Đ tài: N I G ă Tác giả luậ N ổ ố N ớng dẫn: Khóa: 2012B N H Nội dung tóm tắt: o N ị ỏ ị … phương ph p i h ng ng ể ỏ ọ h ể i i n ọ nghi n i n i i N h nghi n  N  N ố I G ố ể ể ố N i ng nghi n ố 148 ố h i nghi n ổ Nộ Nội ng h nh n n: ổ ố ả ể ố ể Nh ng ng g p i n n: N - ố t ố ố ố ố H H ố ố ố ố ể ị ố P ổ ố ậ ố ố ọ 149