Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МЕДИЦИНСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
1. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов.
2. Электробезопасность медицинской аппаратуры.
3. Надежность медицинской аппаратуры.
4 Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.
5. Электроды для съема медико-биологической информации.
6. Датчики медико-биологической информации.
7. Основные понятия и формулы.
8. Задачи.
Разделы электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных устройств в медико-биологических целях, получили название медицинской электроники.
Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов
Медицинскую электронную аппаратуру можно разделить на два класса: медицинские приборы и медицинские аппараты.
1. Медицинский прибор - техническое устройство, предназначенное для диагностических или лечебных измерений (медицинский термометр, электрокардиограф и др.).
2. Медицинский аппарат - техническое устройство, позволяющее создавать энергетическое воздействие (часто дозированное) терапевтического, хирургического или бактерицидного свойства (аппарат УВЧ-терапии, аппарат искусственной почки и др.), а также обеспечивать сохранение определенного состава некоторых субстанций.
Выделены следующие основные группы приборов и аппаратов, используемые для медико-биологических целей:
3. - устройство для получения (съема), передачи и регистрации медикобиологической информации. Большинство этих устройств содержит в своей схеме усилитель электрических сигналов;
|
|
|
4. - устройство, обеспечивающее дозирующее воздействие на организм различных физических факторов с целью лечения. С физической точки зрения эти устройства являются генераторами различных электрических сигналов;
- кибернетические электронные устройства.
В ряде случаев электронное устройство может совмещать в себе различные группы приборов и аппаратов.
Электробезопасность медицинской аппаратуры
Главное требование при обеспечении безопасности аппаратуры - сделать невозможным случайное касание ее частей, находящихся под напряжением.
Для этого прежде всего изолируют друг от друга и от корпуса части приборов и аппаратов, находящиеся под напряжением. Однако это еще не обеспечивает полной безопасности по двум причинам.
1. Сопротивление приборов и аппаратов переменному току не бесконечно. Не является бесконечным и сопротивление между проводами электросети и землей. Поэтому при касании человеком корпуса аппаратуры через тело человека пройдет некоторый ток, называемый током утечки.
2.При конструировании аппаратуры учитывают допустимую силу тока утечки, которая различна в разных типах электромедицинских приборов и аппаратов.
|
|
|
Допустимая сила тока утечки - безопасная для человека сила тока, который может проходить через его тело в результате касания корпуса и других частей медицинского прибора или аппарата.
В зависимости от типов электромедицинских изделий эта величина изменяется в пределах 0,05-0,25 мА. Из-за порчи рабочей изоляции может возникнуть электрическое замыкание внутренних частей аппаратуры с корпусом («пробой на корпус»). При этом доступная для касания часть аппаратуры - корпус - окажется под напряжением.
В обоих случаях должны быть приняты меры, которые исключали бы поражение током человека при касании корпуса аппаратуры.
Одним из основных способов защиты от поражения электрическим током при работе с аппаратурой является заземление. Термин «заземление» означает электрическое соединение элементов электрической аппаратуры с землей или техническое устройство, обеспечивающее такое соединение.
Однако не всякая электромедицинская аппаратура надежно защищена заземлением. Существуют дополнительные способы защиты, которые не рассматриваются в данном курсе.
|
|
|
Надежность медицинской аппаратуры
Для медицинской аппаратуры проблема надежности особенно актуальна, так как выход приборов и аппаратов из строя может привести не только к экономическим потерям, но и к гибели пациентов.
Надежность - способность изделия сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени.
Способность аппаратуры к безотказной работе зависит от многих причин, учесть которые практически невозможно, поэтому количественная характеристика надежности имеет вероятностный характер.
Вероятность безотказной работы Р (t) - это вероятность того, что данный прибор сохранит свою работоспособность в течение заданного интервала времени.
Количественным показателем надежности является также
интенсивность отказов - отношение числа отказов в единицу времени dN/dt к общему числу N работающих изделий:
Знак «-» взят потому, что dN < 0, так как число работающих изделий убывает со временем. Наиболее характерный вид функции (t) представлен на рис. 18.1.
Рис. 18.1. График зависимости интенсивности отказов от времени
На графике выделены три области: 1 - период приработки, интенсивность отказов высока; 2 - период нормальной эксплуатации, интенсивность отказов сохраняет постоянное значение; 3 - период старения, интенсивность отказов возрастает.
|
|
|
В период нормальной эксплуатации вероятность безотказной работы Р убывает с течением времени по экспоненциальному закону:
где λ - интенсивность отказов.
В зависимости от возможных последствий отказа в процессе эксплуатации медицинские изделия подразделяются на 4 класса:
А - изделия, отказ которых представляет непосредственную опасность для жизни пациента или персонала. Вероятность безотказной работы при этом должна быть не менее 0,99.
Б - изделия, отказ которых вызывает искажение информации о состоянии организма. Вероятность безотказной работы должна быть не менее 0,8.
В - изделия, отказ которых снижает эффективность лечебно-диагностического процесса.
Г - изделия, не содержащие частей, отказ которых возможен.
Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической
Информации
Для того чтобы получить и зафиксировать информацию о медико-биологической системе, необходимо иметь целую совокупность устройств. Структурная схема измерительной цепи представлена на рис. 18.2.
Рис. 18.2. Структурная схема измерительной цепи для получения информации
Здесь Х - измеряемый параметр биологической системы, Y - величина, регистрируемая на выходе измерительным прибором (для вычисления по измеренному значению У параметра Х должна быть известна зависимость У = f(X).
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!