СРСП
По дисциплине: «Медицинская биофизика»
На тему:«Классификация медицинских аппаратов и приборов.»
Факультет: МПД
Группа: 103-Б
Выполнила: Шкунова. М
Проверила:
Алматы 2017
План
I Классификация электронного медицинского оборудования
II Медицинское оборудование, предназначенное для получения информации состоянии организма. Электроды и датчики
IIIВиды усилителей и их характеристики
IVМедицинское оборудование, предназначенное для лечения. Стимуляторы и физиотерапевтические приборы. Генераторы
V Электрические физиотерапевтические приборы
Классификация медицинского электронного оборудования
Электронное медицинское оборудование интенсивно используется во всех областях медицины. Прогресс в диагностике и лечении зависит от степени использования различного рода специального оборудования. Медицинская электроника является областью электрической технологии, которая занимается разработкой и эксплуатацией медицинского электронного оборудования.
Все множество медицинских электронных приборов можно классифицировать в общих чертах в несколько групп:
a) диагностические приборы, предназначенные для получения информации относительно состояния организма пациента;
б) приборы, предназначенные для всех видов лечения, включая физиотерапевтические приборы;
c) компьютеры, предназначенные для обработки и сохранения медицинской информации.
Медицинское оборудование, предназначенное для получения информации состоянии организма. Электроды и датчики
Электроды представляют собой специальные проводники, предназначенные для записи биопотенциалов сердца, мышц, мозга и т.п. Существуют электроды различной формы и размера. Электроды, применяемые в клинике, должны иметь низкое электрическое сопротивление и передавать электрические сигналы без искажений.
Датчики представляют собой специальные устройства, предназначенные для превращения входящих неэлектрических величин (перемещения, давления, температуры, света и т.п.) в электрические сигналы. Применение датчиков необходимо для передачи, обработки и сохранения информации.
Существует два основных типа датчиков: активные (генераторные) и пассивные (параметрические). Активные датчики способны генерировать электродвижущую силу под влиянием различных видов неэлектрической энергии.
Например, пьезоэлектрический датчик, сделанный из кварца или некоторых других кристаллов, может превращать механическое давление в разность электрических потенциалов. Его можно использовать для записи артериального пульса, кровяного давления и т.п. Термоэлектрический датчик генерирует электродвижущую силу под влиянием изменения температуры.
Пассивным датчикам необходим блок питания. Они представляют собой электрическую цепь, некоторые параметры которой изменяются под влиянием неэлектрических сигналов. Существуют резистивные, емкостные, индуктивные датчики.
Все датчики характеризуются их чувствительностью, разрешением, динамическим диапазоном.
Виды усилителей и их характеристики
Электронные усилители широко применяются в медицине. Они используются для записи небольших по величине электрических потенциалов сердца, мышц и мозга человека. Они употребляются также для увеличения электрических сигналов от датчиков, управляемых различными функциями организма. Электронные усилители используются в таких многоканальных комплексах как электрографы и полиграфы в диагностических и научно-исследовательских целях.
Основной характеристикой электронного усилителя является коэффициент усиления. Существует коэффициент усиления силы тока и напряжения. Эти коэффициенты определяются как отношение изменения силы тока I (или напряжения U) на выходе к изменению силы тока (или напряжения) на входе: KI = ΔI0/ΔIi, KU = ΔU0/ΔUi
Коэффициент усиления усилителя является безразмерной величиной, но его часто выражают в децибелах (логарифмических единицах).
Коэффициент усиления одного транзистора, как правило, небольшой. Поэтому используют так называемые многокаскадные усилители. Они представляют собой несколько последовательно соединенных одиночных усилителей каскадов. В медицинских приборах наиболее часто применяют трех и четырех каскадные усилители (в электрокардиографах - кардиология, электромиографах - нейрофизиология, электроэнцефалографах - нейрофизиология). Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Он может достигать нескольких миллионов.
Режим работы усилителя существенно зависит от типа межкаскадной связи. Чаще всего используют усилители постоянного и переменного тока. Усилители постоянного тока способны увеличивать силу тока и напряжение как постоянного, так и переменного тока. Усилители переменного тока предназначены для увеличения силы и напряжения переменного тока.
Усилители постоянного тока используют для увеличения постоянного напряжения или электрических колебаний низкой частоты. Чаще применяют усилители переменного тока в соответствии с параметрами усиливаемого электрического колебания, что предусмотрено характеристиками соответствующих усилителей. Существуют две главные характеристики электронных усилителей: частотная характеристика (усиление-частота) и амплитудная характеристика (входной сигнал-выходной сигнал).
Коэффициент усиления усилителя зависит от частоты входных электрических колебаний. Частотная характеристика усилителя может быть представлена графиком зависимости коэффициента усиления от частоты входных сигналов.
Усилитель переменного тока имеет частотную полосу пропускания. Записываемые сигналы, частота которых находится в пределах этой полосы, увеличиваются без искажения. Кривые, характерные как для усилителей постоянного, так и для усилителей переменного тока, имеют ограничения в усилении сигналов высокой частоты из-за динамического диапазона ограничения компонентов цепи усилителя. В результате наиболее высокочастотные сигналы могут искажаться.
Амплитудная характеристика усилителя может быть представлена графиком зависимости амплитуды выходящего сигнала от амплитуды входящего сигнала. На графике есть линейная часть кривой, которая переходит в нелинейное насыщение, которое является результатом ограничения величины блока питания. Для того, чтобы избежать искажений необходимо, чтобы амплитуда входных сигналов соответствовала линейной части амплитудной характеристики усилителя.