Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
лекция № 7 Основы медицинской электроники Лектор Войтик В. В
Содержание
- 1. лекция № 7 Основы медицинской электроники Лектор Войтик В. В
- 2. ПланКлассификации медицинской техники. Структурная блок-схема приборов для
- 3. Слайд 3
- 4. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратовМедицинскую
- 5. Основные группы приборов и аппаратов, используемые для
- 6. Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической
- 7. Слайд 7
- 8. 2. Принцип действия электродовЭлектроды — это
- 9. Рис. 1. Эквивалентная схема снятия биопотенциалов БП
- 10. Для уменьшения сопротивления контакта «электрод-кожа» можно :
- 11. Проблемы:возникновение гальванической ЭДС в месте контакта электрода
- 12. Плоские электроды. Такие электроды используются, например, при
- 13. Рис. 2. Расположение плоских электродов при гальванизации При
- 14. Вакуумные электроды. Такие электроды используются в дарсонвализации.
- 15. Датчики медико-биологической информации Датчик — устройство, преобразующее
- 16. Характеристика датчика — функциональная зависимость выходной величины
- 17. Классы датчиков: генераторные и параметрические.Генераторные датчики —
- 18. Рис. 4. Емкость C плоского конденсатора (а)
- 19. Ультразвуковые датчики Фотодатчики Гибкие датчики для сердца Датчики давления
- 20. 3. Усилитель Усилитель электрических сигналов (электронный усилитель)
- 21. Рис. 5. Схема усиления сигналаВ зависимости от целей усилители классифицируются по напряжению, силе тока, мощности.
- 22. Усилитель однокаскадныйУсилитель многокаскадный
- 23. Характеристики усилителя а) Входное сопротивление. Rвх —
- 24. Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен
- 25. Для неизменности формы сигнала коэффициент усиления должен
- 26. г) Частотная характеристика. В том случае, когда
- 27. Полосой пропускания усилителя называется интервал частот, в котором коэффициент усиления постоянен.Рис. 7. Частотная характеристика усилителя
- 28. Особенности усиления биоэлектрических сигналов Специфика усилителей биопотенциалов
- 29. Особенности биоусилителей:Коэффициент усиления составляет 106 – 108;Коэффициент
- 30. Электростимуляторы, генераторыГенераторы — устройства, которые преобразуют энергию
- 31. Генераторы гармонических колебаний работают на транзисторах или
- 32. Релаксационные колебания — электромагнитные колебания несинусоидальной формы.Рис. 10. Пример релаксационных колебаний
- 33. Амплипульстерапия — генератор соответствующего аппарата создает синусоидальные
- 34. Электросон — генератор соответствующего аппарата создает импульсный
- 35. Аппарат для амплипульстерапииАппарат РефтонАппарат ЭлектросонАппарат УВЧ
- 36. Аппараты «Электросон», «Электронаркоз»
- 37. 4. Регистрирующие устройства
- 38. АналоговыеРис.1. Схема струйного самописца1 – электромагнит, через
- 39. Дискретные – все виды счетчиковКомбинированные – электронно-лучевая трубка
- 40. Аппарат для электрохирургии 5. Некоторые медицинские электронные аппараты используемые в медицине
- 41. Разрез электроскальпелем
- 42. Импульсная магнитотерапия «Алимп-1»
- 43. Действие ВЧ магнитного поля ИндуктотермияАппарат для индуктотермии ИКВ 4
- 44. Слайд 44
- 45. Классификация медицинской аппаратуры по возможным последствиям отказов
- 46. Б – изделия, отказ которых вызывает искажения
- 47. Устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи, дальнейшего преобразования и регистрации, называется:1.датчиком2.электродом3.генератором4.усилителем.Тест-контроль:
- 48. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРАОбязательная:Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика:
- 49. Скачать презентанцию
ПланКлассификации медицинской техники. Структурная блок-схема приборов для регистрации биопотенциаловЭлектроды и датчикиУсилители и генераторыРегистрирующие устройстваНекоторые медицинские электронные аппараты используемые в медицине
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2План
Классификации медицинской техники. Структурная блок-схема приборов для регистрации биопотенциалов
Электроды и
датчики
Слайд 4Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов
Медицинскую электронную аппаратуру можно
разделить на два класса:
медицинские приборы и медицинские аппараты.
Медицинский прибор
— техническое устройство, предназначенное для диагностических или лечебных измерений (медицинский термометр, электрокардиограф и др.).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 обеспечить сохранение определенного состава некоторых субстанций.
Слайд 5Основные группы приборов и аппаратов, используемые для медико-биологических целей:
—Устройство для
получения (съема), передачи и регистрации медико-биологической информации. Большинство этих устройств
содержит в своей схеме усилитель электрических сигналов.— Устройство, обеспечивающее дозирующее воздействие на организм различными физическими факторами с целью лечения. С физической точки зрения эти устройства являются генераторами различных электрических сигналов.
— Кибернетические электронные устройства.
Слайд 6Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации
где X —
измеряемый параметр биологической системы,
Υ — величина, регистрируемая на выходе
измерительным прибором 
Слайд 8 2. Принцип действия электродов
Электроды — это проводники специальной формы,
соединяющие измерительную цепь с биологической системой.
К электродам предъявляются требования:
они
должны быстро фиксироваться и сниматься, иметь высокую стабильность электрических параметров, не искажать сигнал, не раздражать биологическую ткань
Слайд 9 Рис. 1. Эквивалентная схема снятия биопотенциалов
БП — ЭДС источника
биопотенциалов;
r — сопротивление внутренних органов;
R — сопротивление кожи
и электродов; RВХ — входное сопротивление усилителя.
Слайд 10Для уменьшения сопротивления контакта «электрод-кожа» можно :
использовать
салфетки, смоченные физраствором;
увеличить площадь электрода (истинная картина в этом случае
может искажаться, так как электрод будет захватывать сразу несколько эквипотенциальных поверхностей).
Слайд 11Проблемы:
возникновение гальванической ЭДС в месте контакта электрода с биологической системой.
электролитическая поляризация электродов, что приводит к выделению на электродах продуктов
реакции при прохождении тока. В результате возникает встречная (по отношению к основной) ЭДС.В обоих случаях возникновение ЭДС искажает снимаемый электродами полезный биоэлектрический сигнал.
Слайд 12Плоские электроды. Такие электроды используются, например, при гальванизации, электрофорезе. К
телу больного подводят постоянный ток с помощью двух электродов, каждый
из которых состоит из свинцовой пластинки (или токопроводящей углеграфитовой ткани) и гидрофильной прокладки.Виды электродов при физиотерапии
Слайд 13 Рис. 2. Расположение плоских электродов при гальванизации
При продольном расположении электродов
(на одной стороне тела) воздействию подвергаются поверхностно расположенные ткани. При
поперечном расположении электродов (на противоположных участках тела) воздействию подвергаются глубоко расположенные органы и ткани.
Слайд 14Вакуумные электроды. Такие электроды используются в дарсонвализации. Воздух внутри стеклянных
электродов баллонов имеет низкое давление (6,7-13,5 Па).
При контактной методике
(непрерывный контакт электрода с кожей) действующим фактором является среднечастотный электрический ток.При дистанционной методике (электрод удален от кожи) действующим фактором является искровой разряд. При обеих методиках вакуумные электроды перемещаются относительно кожи.
Рис. 3. Стеклянные вакуумные электроды (а), использование электродов при лечении волосистой части головы (б)
Слайд 15Датчики медико-биологической информации
Датчик — устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую
величину в сигнал, удобный для передачи и регистрации.
Преобразуемая величина X
называется входной, а измеряемый сигнал α — выходной величиной. 
Слайд 16Характеристика датчика — функциональная зависимость выходной величины α от входной
X (описывается аналитически или графически).
Обычно стремятся иметь датчик с линейной
характеристикой α = kХ, где k — постоянный коэффициент. Чувствительность датчика S — отношение изменения выходной величины к соответствующему изменению входной величины: S = α /Х.
Предел датчика — максимальное значение входной величины, которое может быть воспринято датчиком без искажения и без повреждения датчика. Порог датчика — минимальное изменение входной величины, которое можно обнаружить датчиком.
Слайд 17Классы датчиков:
генераторные и параметрические.
Генераторные датчики — такие, которые под
воздействием входного сигнала генерируют напряжение или ток (индукционные, пьезоэлектрические, фотоэлектрические
и т.п.).Параметрические датчики — такие, в которых под воздействием входного сигнала изменяется какой-либо параметр (тензометрические, емкостные, индуктивные, реостатные и т.п.).
Различают механические, акустические, температурные, оптические и другие датчики.
Слайд 18Рис. 4. Емкость C плоского конденсатора (а) и индуктивность L
катушки индуктивности (б)
Параметрические датчики:
емкостные состоят из конденсатора,
индуктивные содержат катушку
индуктивности.
Слайд 203. Усилитель
Усилитель электрических сигналов (электронный усилитель) — устройство, увеличивающее
амплитуду этих сигналов без изменения их формы за счет постороннего
источника электрической энергии.Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы, триоды и др.), однако в общих чертах их можно представить одинаково. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал (рис. 5).
Слайд 21Рис. 5. Схема усиления сигнала
В зависимости от целей усилители классифицируются
по напряжению, силе тока, мощности.
Слайд 23Характеристики усилителя
а) Входное сопротивление. Rвх — сопротивление между его
входными клеммами, которое можно найти по формуле
RВХ = UВХ/IВХ
б)
Коэффициент усиления.Коэффициент усиления усилителя равен отношению сигнала на выходе усилителя к значению сигнала на входе:
K = UВЫХ/UВХ
Слайд 24 Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен произведению коэффициентов усиления
усилителей всех используемых каскадов: КОБЩ = К1К2К3...
в) Амплитудная характеристика усилителя
— это зависимость максимального значения выходного сигнала от максимального значения входного.Для рассматриваемого усилителя по напряжению амплитудная характеристика представляется зависимостью
UMAXВЫХ =f(UMАХ ВХ)·
Слайд 25Для неизменности формы сигнала коэффициент усиления должен быть одинаков в
пределах изменения входного сигнала.
Для этого необходимо использовать усилитель с
линейной амплитудной зависимостью: UMAX ВЫХ = K UMAX ВХ .
Рис. 6. Амплитудная характеристика усилителя
Слайд 26г) Частотная характеристика. В том случае, когда усиливаемый сигнал несинусоидальный,
его можно разложить на отдельные гармоники, характеризующиеся соответствующей частотой. Коэффициент
усиления для каждой гармоники может оказаться разным. Поэтому необходимо учитывать частотную характеристику усилителя.Частотная характеристика усилителя — это зависимость коэффициента усиления от частоты сигнала: К = f().
Для того чтобы несинусоидальный сигнал был усилен без искажения, нужно, чтобы коэффициент усиления не зависел от частоты, то есть К () = const. В общем случае это условие не выполняется, что приводит к искажениям формы сигнала, которые называются частотными.
Слайд 27 Полосой пропускания усилителя называется интервал частот, в котором коэффициент усиления
постоянен.
Рис. 7. Частотная характеристика усилителя
Слайд 28Особенности усиления биоэлектрических сигналов
Специфика усилителей биопотенциалов определяется особенностями биопотенциалов:
выходное
сопротивление биологической системы совместно с сопротивлением электродов, как правило, высокое;
биопотенциалы
— медленно изменяющиеся сигналы;биопотенциалы — слабые сигналы.
Слайд 29Особенности биоусилителей:
Коэффициент усиления составляет 106 – 108;
Коэффициент дискриминации 105 –
106;
Все биоусилители – низкочастотные;
Высокое входное и низкое выходное сопротивления.
Слайд 30Электростимуляторы, генераторы
Генераторы — устройства, которые преобразуют энергию источников постоянного напряжения
в энергию электромагнитных колебаний различной формы.
Классификация генераторов:
по форме сигнала: генератор
гармонических колебаний и генератор колебаний специальной формы (импульсные колебания);по частоте сигналов;
по мощности;
по принципу работы (генератор с самовозбуждением и генератор с внешним возбуждением).
Слайд 31 Генераторы гармонических колебаний работают на транзисторах или трехэлектродных лампах. Общие
принципы функционирования их основаны на принципах работы автоколебательных систем.
Рис.
9. Схема генератора гармонических колебаний. 
Слайд 32Релаксационные колебания — электромагнитные колебания несинусоидальной формы.
Рис. 10. Пример релаксационных
колебаний
Слайд 33 Амплипульстерапия — генератор соответствующего аппарата создает синусоидальные токи на частоте
5000 Гц, модулированные по амплитуде низкой частотой в пределах 10-150
Гц (аппараты «Стимул»). Флюктуоризация — генератор соответствующего аппарата создает синусоидальный ток малой силы и небольшого напряжения, беспорядочно меняющегося по амплитуде и частоте в пределах 100-2000 Гц. Использование таких токов уменьшает вероятность привыкания тканей к раздражителю (аппараты снятия боли — АСБ).Генераторы релаксационных колебаний используются в: амплипульстерапии, флюктуоризации, аппарате «Электросон», диадинамотерапии, электростимуляции.
Слайд 34Электросон — генератор соответствующего аппарата создает импульсный ток низкой частоты
и малой силы с импульсами прямоугольной формы (аппараты «Электросон»). Диадинамотерапия
— генератор соответствующего аппарата создает ток с импульсами полусинусоидальной формы (аппарат «Тонус»).Электростимуляция — генератор соответствующего прибора создает импульсные токи (в частности, импульсы экспоненциальной формы) для восстановления функции нервно-мышечного аппарата человека (аппараты АСМ)
Слайд 38Аналоговые
Рис.1. Схема струйного самописца
1 – электромагнит, через обмотки которого
проходит
регистрируемый биопотенциал;
2 – постоянный магнит; 3 – стеклянный капилляр;
4 – сопло капилляра.
Слайд 40Аппарат для электрохирургии
5. Некоторые медицинские электронные аппараты используемые в
медицине
Слайд 45Классификация медицинской аппаратуры по возможным последствиям отказов в процессе эксплуатации
А – изделия, отказ которых представляет непосредственную опасность для жизни
пациента или персонала. Вероятность безотказной работы изделий этого класса должна быть не менее 0,99 между планово-предупредительными техническими обслуживаниями (ремонт, поверка). К изделиям класса А относятся приборы для наблюдения за жизненно важными функциями больного (аппараты искусственного дыхания, кровообращения и т.п.);
Слайд 46Б – изделия, отказ которых вызывает искажения информации о состоянии
больного или окружающей среды, не приводящее к непосредственной опасности для
жизни пациента или персонала. Вероятность безотказной работы изделий этого класса должна быть не менее 0,8. К изделиям класса Б относятся системы, следящие за больным, аппараты для стимуляции сердечной деятельности и др.;В – изделия, отказ которых снижает эффективность или задерживает лечебно-диагностический процесс, либо повышает нагрузку на медицинский или обслуживающий персонал. К этому классу относится большая часть диагностической и физиотерапевтической аппаратуры, инструментарий и др.
Г– изделия, не содержащие отказоспособных частей.
Слайд 47Устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для
передачи, дальнейшего преобразования и регистрации, называется:
1.датчиком
2.электродом
3.генератором
4.усилителем.
Тест-контроль:
Слайд 48РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Обязательная:
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учебник. -М.: Дрофа,
2007.-
Дополнительная:
Федорова В.Н. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами
реабилитологии: учебное пособие. -М.: Физматлит, 2005.-Антонов В.Ф. Физика и биофизика. Курс лекций: учебное пособие.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.-
