Лекция №10. Медицинская электроника. Диагностические электронные системы (приборы)

Готовился ли СССР сам напасть на Германию?

Советская историография: СССР готовился только к обороне.

В. Суворов «Ледокол»: СССР готовил нападение на Германию в 1941 г. Мероприятия, проводимые СССР в мае-июне 1941 г. спровоцировали Германию к нанесению удара первыми.

НО! Решение о нападении на СССР было принято еще в июле 1940 г. И поэтому план от 15 мая 1941 г. о необходимости нанесения превентивного удара против германской армии и проведение ряда практических мероприятий никак не может фигурировать в качестве оправдания гитлеровской агрессии.

1. Что такое медицинская электронная аппаратура.

Мед. электронная аппаратура представляет собой совокупность электронных устройств для решения медико-биологических задач.

• Диагностические системы предназначены для: 1.Получения информации происходящих в организмах и протезах

2. Для получения информации о состоянии окр. среды

3. Для медико-биологических лабораторных исследований.

· Лечебная аппаратура предназначена для воздействия на организм различными физическими факторами: ультразвуком, электрическими и электромагнитными полями, электрическим током.

Основные элементы диагностических электронных систем:

Биологический объект à Устройство съема медицинской информации (УСМИ) à Устройства усиления медицинской информации (УУМИ) à Устройство передачи медицинской информации (УПМИ) à Устройство отображения или регистрации медицинской информации (УОРМИ) à Устройство обработки медицинской информации (УОМИ)

2. Устройство съема медицинской информации (УСМИ).

УСМИ – это устройство для получения сигналов, связанных с явлениями и процессами, происходящими в биологических системах и окружающей среде.

Устройство съема непосредственно контактирует с биологическим объектом.

Основные требования предъявляемые УСМИ:

1. Минимум искажения полезного сигнала
2. Максимальная помехозащитность
3. Удобство размещения в необходимом для измерения месте
4. Отсутствие раздражающего действия
5. Возможность многократного использования и стерилизации без изменения характеристик.

Классификация УСМИ:

1. Электроды
2. Датчики
1. Биоуправляемые:

1. Активные (Генераторные)

· Пьезоэлектрические

· Термоэлектрические

· Индукционные

· Фотоэлеектрические

2. Пассивные (Параметрические)

· Емкостные

· Реостатные

· Контактные

· Индуктивные

1. Энергетические

Электроды – это проводники спец.формы, предназначенные для съема электрических сигналов реально существующих в организме.

Электроды используется так же и для подведения к организму внешнего электромагнитного воздействия.

Классификация электродов для съема биоэлектрических сигналов:

1. По виду регистрирования сигнала (ЭКГ, ЭМГ, ЭЭГ)
2. По материалу (металлические, угольные, стеклянные)
3. По конструкции (плоские, игольчатые, многоточечные)
4. По площади.
5. По назначению (для кратковременного применения в кабинетах функциональной диагностики, для длительного наблюдения в палатах интенсивной терапии, для использовании на подвижных объектах, например, спортивная медицина, для экстренного применения в условиях скорой помощи)
6. По месту расположения (поверхностные, вкалывающие)

Датчики – это УСМИ, которые своим чувствительным элементом реагируют на воздействие измеряемой величины и осуществляют преобразования этого воздействия в форму последующего усиления, регистрации, обработки (как правило, в электрические сигналы).

Активные датчики – под действием измеряемого сигнала генерируют пропорциональный ему электрический сигнал (напряжение или ток). Источник напряжения не нужен.

Виды генераторных (активных) датчиков:

1. Термоэлектрический. (Рисунок 1.) представляет собой два спаянных между собой проводника разного материала. В один из проводников подключается измерительный прибор, который измеряет напряжение или ток. Разные температуры спая, у одного из спаев температура всегда остается постоянной. Когда температуры одинаковые, то ЭДС не возникает и ток отсутствует. Как только температура второго спая начинает отличаться от другой температуры, возникает ток в цепи. Напряжение и сила тока в цепи пропорциональна разности температур спая.
2. Индукционный. (Рисунок 2). Катушка индуктивности, концы витков катушки подключены к приборам. При перемещении магнита относительно катушки, на витках катушки возникает ЭДС. А по самой катушки течет электрический ток. Принцип работы – электромагнитная индукция.
3. Пьезоэлектрический. (Рисунок 3). Основной элемент пьезоэлемент – это кварцевая пластинка, которая генерирует на своих поверхностях противоположные заряды.
4. Фотоэлектрический. (Рисунок 4). Вырабатывает фотоэлектричество (электричество под действием света, фотонов). Самый простой вид датчика. когда используются два полупроводника с различной проводимость и при освещении такого проводника происходит разделение зарядов на линии контактов полупроводников.

Пассивные датчики – под воздействием измеряемого сигнала изменяют какой-либо свой параметр. Пассивные датчики представляют собой цепь, в которую входят: 1. Источник постоянного или переменного напряжения; 2. Измерительный прибор; 3. Резистор, емкость или индуктивность, сопротивление которых меняется пропорционально изменению неэлектрического сигнала.

У резистивного датчика основной элемент – резистор, у емкостных – емкость, у индуктивного – катушка индуктивности, у контактного – ключ.

Метрологические характеристики датчика:

1. Чувствительность – изменение выходного сигнала при изменении входного на единицу. Например: при изменении на 5 градусов, ЭДС изменилось на 5 милливольт. Выходной – сигнал напряжения, входной – то, что измеряется.
2. Предел чувствительности – минимальное значение входного сигнала, которое можно зарегистрировать с помощью датчика.
3. Динамический диапазон – диапазон от минимального до максимального значения, регистрируемый датчиком.
4. Погрешность – разность между измеренным и действительным значением величины. (в %)
5. Время реакции (инерционность) – показывает, на сколько величина выходного сигнала датчика отстает по времени (по фазе) от входного.

Дата добавления: 2014-01-06