Датчики в медицине реферат

Обновлено: 07.07.2024

Оптоэлектроника — это довольно новая область науки и техники, которая появилась на стыке оптики и электроники. Следует заметить, что в развитии радиотехники с самого начала ХХ века постоянно прослеживалась тенденция освоения электромагнитных волн все более высокой частоты.

Важным моментом в развитии оптоэлектроники является создание оптических волокон. Особенно интенсивными исследования стали в конце 1960-x годов, а разработка в 1970 г. американской фирмой "Корнинг" кварцевого волокна с малым затуханием (20 дБ/км) явилась эпохальным событием и послужила стимулом для увеличения темпов исследований и разработок на все 1970-е годы.

Оптическое волокно обычно бывает одного из двух типов: одномодовое, в котором распространяется только одна мода (тип распределения передаваемого электромагнитного поля), и многомодовое — с передачей множества (около сотни) мод.

Конструктивно эти типы волокон различаются только диаметром сердечника — световедущей части, внутри которой коэффициент преломления чуть выше, чем в периферийной части — оболочке.

В медицинской технике используются как многомодовые, так и одномодовые оптические волокна. Многомодовые волокна имеют большой (примерно 50 мкм) диаметр сердечника, что облегчает их соединение друг с другом. Но поскольку групповая скорость света для каждой моды различна, то при передаче узкого светового импульса происходит его расширение (увеличение дисперсии). По сравнению с многомодовыми у одномодовых волокон преимущества и недостатки меняются местами: дисперсия уменьшается, но малый (5 – 10 мкм) диаметр сердечника значительно затрудняет соединение волокон этого типа и введение в них светового луча лазера.

Вследствие этого одномодовые оптические волокна нашли преимущественное применение в линиях связи, требующих высокой скорости передачи информации (линии верхнего ранга в иерархической структуре линий связи), а многомодовые чаще всего используются в линиях связи со сравнительно невысокой скоростью передачи информации. Имеются так называемые когерентные волоконно-оптические линии связи, где пригодны только одномодовые волокна. В многомодовом оптическом волокне когерентность принимаемых световых волн падает, поэтому его использование в когерентных линиях связи непрактично, что и предопределило применение в подобных линиях только одномодовых оптических волокон.

Напротив, хотя при использовании оптических волокон для датчиков вышеуказанные факторы тоже имеют место, но во многих случаях их роль уже иная. В частности, при использовании оптических волокон для когерентных измерений, когда из этих волокон формируется интерферометр, важным преимуществом одномодовых волокон является возможность передачи информации о фазе оптической волны, что неосуществимо с помощью многомодовых волокон. Следовательно, в данном случае необходимо только одномодовое оптическое волокно, как и в когерентных линиях связи.

Тем не менее, на практике применение одномодового оптического волокна при измерении нетипично из-за небольшой его дисперсии. Таким образом, в сенсорной оптоэлектронике, за исключением датчиков-интерферометров, используются многомодовые оптические волокна. Это обстоятельство объясняется еще и тем, что в датчиках длина используемых оптических волокон значительно меньше, чем в системах оптической связи.

Необходимо отметить общие достоинства оптических волокон:

широкополосность (предполагается до нескольких десятков терагерц);

малые потери (минимальные 0,154 дБ/км);

малый (около 125 мкм) диаметр;

малая (приблизительно 30 г/км) масса;

эластичность (минимальный радиус изгиба 2 MM);

механическая прочность (выдерживает нагрузку на разрыв примерно 7 кг);

отсутствие взаимной интерференции (перекрестных помех типа известных в телефонии "переходных разговоров");

безындукционность (практически отсутствует влияние электромагнитной индукции, а следовательно, и отрицательные явления, связанные с грозовыми разрядами, близостью к линии электропередачи, импульсами тока в силовой сети);

взрывобезопасность (гарантируется абсолютной неспособностью волокна быть причиной искры);

высокая электроизоляционная прочность (например, волокно длиной 20 см выдерживает напряжение до 10000 B);

высокая коррозионная стойкость, особенно к химическим растворителям, маслам, воде.

В практике использования волоконно-оптических датчиков имеют наибольшее значение последние четыре свойства. Достаточно полезны и такие свойства, как эластичность, малые диаметр и масса. Широкополосность же и малые потери значительно повышают возможности оптических волокон, но далеко не всегда эти преимущества осознаются разработчиками датчиков. Однако, с современной точки зрения, по мере расширения функциональных возможностей волоконно-оптических датчиков в ближайшем будущем эта ситуация понемногу исправится.

Как будет показано ниже, в волоконно-оптических датчиках оптическое волокно может быть применено просто в качестве линии передачи, а может играть роль самого чувствительного элемента датчика. В последнем случае используются чувствительность волокна к электрическому полю (эффект Керра), магнитному полю (эффект Фарадея), к вибрации, температуре, давлению, деформациям (например, к изгибу). Многие из этих эффектов в оптических системах связи оцениваются как недостатки, в датчиках же их появление считается скорее преимуществом, которое следует развивать.

Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять почти все. Например, давление, температуру, расстояние, положение в пространстве, скорость вращения, скорость линейного перемещения, ускорение, колебания, массу, звуковые волны, уровень жидкости, деформацию, коэффициент преломления, электрическое поле, электрический ток, магнитное поле, концентрацию газа, дозу радиационного излучения. На использовании пучков таких волокон основывается вся техника эндоскопии.

Если классифицировать волоконно-оптические датчики с точки зрения применения в них оптического волокна, то, их можно грубо разделить на датчики, в которых оптическое волокно используется в качестве линии передачи, и датчики, в которых оно используется в качестве чувствительного элемента. В датчиках типа "линии передачи" используются в основном многомодовые оптические волокна, а в датчиках сенсорного типа чаще всего — одномодовые.

С помощью волоконно-оптических датчиков с оптоволокном в качестве линии передач можно измерять следующие физические величины:

датчиком проходящего типа: температуру (на основе измерения изменения постоянной люминесценции в многомодовых волокнах, в диапазоне 0 – 70 °С с точностью ± 0,04 °С);

датчиком отражательного типа: концентрацию кислорода в крови (происходит изменение спектральной характеристики, детектируется интенсивность отраженного света, оптоволокно — пучковое, с доступом через катетер).

Если же оптическое волокно в датчике использовать в качестве чувствительного элемента, то возможны следующие применения:

интерферометр Майкельсона позволяет измерять пульс, скорость кровотока: используя эффект Доплера можем детектировать частоту биений — используются как одномодовое, так и многомодовое волокна; диапазон измерений: 10 -4 – 10 8 м/с.

на основе неинтерферометричекой структуры возможно построить датчик, позволяющий определять дозу ионизирующего излучения, используемое физическое явления — формирование центра окрашивания, детектируемая величина — интенсивность пропускаемого света.

Рис.1 Волоконно-оптический датчик проходящего типа

Рис.2 Волоконно-оптический датчик отражательного типа

Подводя некоторый итог, надо сказать, что основными элементами волоконно-оптического датчика, являются: оптическое волокно, светоизлучающие (источник света) и светоприемные устройства, оптический чувствительный элемент.

Кроме того, специальные линии необходимы для связи между этими элементами или для формирования измерительной системы с датчиком. Далее, для практического внедрения волоконно-оптических датчиков необходимы элементы системной техники, которые в совокупности с вышеуказанными элементами и линией связи образуют измерительную систему (Рис. 3).

Целью данной работы является:
Изучение разделов электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных систем для решения медико-профилактических задач.
Ознакомление с применением электронных устройств с диагностической и лечебной целью.
Ознакомление с навыками отбора литературы и методикой приобретением знаний.

Содержание работы

1.Введение……………………………………………………………..2
2.Основная часть……………………………………………………….
2.1. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов………………………………………………………………….3
2.2. Электробезопасность медицинской аппаратуры. ………………..4
2.3. Надежность медицинской аппаратуры……………………………..7
2.4. Специфика и классификация физических измерений в медицине…9
2.5. Структурная схема съема, передачи и регистрации медико- биологической информации. ……………………………………………….11
2.6. Электроды для съема биологического сигнала. ……………………12
2.7. Датчики медико-биологической информации. ………………………..14
2.8. Усилители биоэлектрических сигналов. ………………………………15
2.9. Передача сигнала.Радиотелеметрия……………………………………16
3. Заключение………………………………………………………………..18
4. Список литературы……………………………………………………. 19

Файлы: 1 файл

Самостоялка по физике 1.docx

2.1. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов……………………………………………………… ………….3

2.2. Электробезопасность медицинской аппаратуры. ………………..4

2.3. Надежность медицинской аппаратуры……………………………..7

2.4. Специфика и классификация физических измерений в медицине…9

2.5. Структурная схема съема, передачи и регистрации медико- биологической информации. ……………………………………………….11

2.6. Электроды для съема биологического сигнала. ……………………12

2.7. Датчики медико-биологической информации. ………………………..14

2.8. Усилители биоэлектрических сигналов. ………………………………15

2.9. Передача сигнала. Радиотелеметрия…………………………………… 16

Физика, как и любая другая наука, развивалась и развивается в связи с потребностями общества, ее прогресс стимулируется практическими задачами. В свою очередь,, развитие физики способствует решению практических, в том числе и технических, проблем. Так, например, в результате достижений в области исследований электромагнитных явлений получили бурное развитие соответствующие отрасли техники: электро- и радиотехника. Постепенно многие разделы радиотехники стали именовать радиоэлектроникой или электроникой. Электроника — прикладная отрасль знаний. Одно из распространённых применений электронных устройств связано с диагностикой и лечением заболеваний. Разделы электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных систем для решения медико-биологических задач, а также устройство соответствующей аппаратуры, получили название медицинской электроники.

Целью данной работы является:

Изучение разделов электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных систем для решения медико-профилактических задач.
Ознакомление с применением электронных устройств с диагностической и лечебной целью.
Ознакомление с навыками отбора литературы и методикой приобретением знаний.

2.1 Основные группы медицинских электронных приборов иаппаратов.

Можно выделить следующие основные группы электронных приборов и аппаратов, используемых для медико-биологических целей. Устройства для получения (съема), передачи и регистрации медико-биологической информации. Такая информация может быть не только о процессах, происходящих в организме (биологическая' ткань, органы, системы), но и о состоянии окружающей среды (санитарно-гигиеническое назначение), о процессах, происходящих в протезах, и т.д. Сюда относится большая часть диагностической аппаратуры: баллистокардиографы, фонокардиографы, реографы и др. Для подавляющего большинства этих приборов в радиотехническом отношении характерно наличие усилителей электрических сигналов. К этой группе можно отнести и электромедицинскую аппаратуру для лабораторных исследований, например рН-метр. Электронные устройства, обеспечивающие дозирующее воз¬действие на организм различными физическими факторами (ультразвук, электрический ток, электромагнитные ноля и др.) с целью лечения: аппараты микроволновой терапии.аппараты длялектрохирургии, кардиостимуляторы и др. С физической точки •фения эти устройства являются генераторами различных электри¬ческих сигналов. Кибернетические электронные устройства: а) электронные вычислительные машины для переработки, хранения и автомати¬ческого анализа медико-биологической информации; б) устройства для управления процессами жизнедеятельности и автоматического регулирования состоянием окружающей человека среды; в) элект¬ронные модели биологических процессов и др. Применение электронных медицинских приборов и аппаратов повышает эффективность диагностики и лечения и увеличивает производительность труда медицинского персонала.

2.2ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ МЕДИЦИНСКОЙ АППАРАТУРЫ

Одним из важных вопросов, связанных с использованием электронной медицинской аппаратуры, является ее электробезопасность как для пациентов, так и для медицинского персонала. Больной вследствие различных причин (ослабленность организма, действие наркоза, отсутствие сознания, наличие электродов на теле, т.е. прямое включение пациента в электрическую цепь, и др.) оказывается в особо электроопасных условиях по сравнению со здоровым человеком. Медицинский персонал, работающий с медицинской электронной аппаратурой, также находится в условиях риска поражения электрическим током. В электрической сети и в технических устройствах обычно задают электрическое напряжение, однако действие на организм или органы оказывает электрический ток, т.е. заряд, протекающий через биологический объект в единицу времени. Сопротивление R внутренних частей организма слабо зависит от общего состояния человека, в расчетах принимают R = 1 кОм для пути ладонь — ступня. Сопротивление R кожи значительно превосходит сопротивление внутренних органов и существенно зависит от внутренних и внешних причин (потливость, влажность).) Кроме того, на разных участках тела кожа имеет разную толщину и, следовательно, различное сопротивление Основное и главное требование — сделать недоступным касание частей аппаратуры, находящихся под напряжением. Для этого прежде всего изолируют части приборов и аппаратов, находящиеся под напряжением, друг от друга и от корпуса аппаратуры. Изоляция, выполняющая такую роль, называется основной или рабочей. Отверстия в корпусе должны исключать возможность случайного проникновения и касания внутренних частей аппаратуры пальцами, цепочками для украшений и т.п. Однако даже если части аппаратуры, находящиеся под напряжением, и закрыты от прикосновения, это еще не обеспечивает полной безопасности по крайней мере по двум причинам. Во-первых, какой бы ни была изоляция между внутренними частями аппаратуры и ее корпусом, сопротивление приборов и аппаратов переменному току не бесконечно. Не бесконечно и сопротивление между проводами электросети и землей. Поэтому при касании человеком корпуса аппаратуры через тело человека пройдет некоторый ток, называемый током утечки. Во-вторых, не исключено, что благодаря порче рабочей изоляции возникает электрическое замыкание внутренних частей аппаратуры с корпусом — "пробой на корпус" и внешняя, доступная для касания часть аппаратуры — корпус — окажется под напряжением.И в одном и в другом случае должны быть приняты меры, которые исключали бы поражение током лиц при касании корпуса прибора или аппарата. Защитные заземления илизанулениядолжны обеспечивать в установках с изолированной нейтралью безопасную силу тока, проходящего через тело человека при замыкании сети на заземленные части аппаратуры, в установках с заземленной нейтралью — автоматическое отключение аппаратуры от электрической сети.Однако не всякая электромедицинская 'аппаратура надежно защищена заземлением или занулением. В зависимости от способа дополнительной защиты от поражения током питающей сети аппаратура делится на четыре класса:

— изделия, у которых кроме основной изоляции предусмотрено совместное подключение питающего напряжения и заземления (зануления) доступных для прикосновения металлических частей. Так, например, это может быть сделано с помощью трехпроводного сетевого шнура и трехконтактной вилки. Два провода шнура служат для подведения Напряжения, а третий является заземляющим. При вставлении вилки в розетку сначала присоединяется заземление, а затем сетевое напряжение.

— изделия, которые отличаются от изделий класса I только тем, что имеют отдельный зажим (клемму) на доступных для прикосновения металлических частях с целью присоединения их к внешнему заземляющему (зануляющему) устройству. На рис. 20.5, б показано место защитного заземления (зануления). Применение изделий класса 01 имеет временный характер* в дальнейшем эти изделия должны быть заменены соответствующими класса I.

— изделия, которые кроме основной изоляции имеют и дополнительную. Возможно вместо основной и дополнительной изоляции наличие усиленной изоляции. У аппаратуры этого класса нет приспособлений для защитного заземления. На рис. 20.5, в показан ввод сетевого шнура (или кабеля) для изделий Этого класса.

— изделия, которые рассчитаны на питание от изолированного источника тока с переменным напряжением не более 24 В или с постоянным напряжением не более 50 В и не имеют внешних или внутренних цепей с более высоким напряжением. Изделия этого класса также не имеют приспособления для защитного заземления.

В заключение хотелось бы сказать:

не касайтесь приборов одновременно двумя обнаженными руками, частями тела;
не работайте на влажном, сыром полу, на земле;
не касайтесь труб (газ, вода, отопления), металлических конструкций при работе с электроаппаратурой;
не касайтесь одновременно металлических частей двух аппаратов (приборов).

При проведении процедур с использованием электродов, наложенных на пациента, трудно предусмотреть множество вариантов создания электроопасной ситуации (касание больным отопительных батарей, газовых и водопроводных труб и кранов, замыкание через корпус соседней аппаратуры и .т.п.), поэтому следует четко следовать инструкции по проведению данной процедуры, не делая каких-либо отступлений от нее.

2.3 Надежность медицинской аппаратуры

Медицинская аппаратура должна нормально функционировать. Это требование, однако, не всегда выполняется, говоря точнее, такоо требование не может выполняться сколь угодно долго, если не принимать специальных мер. Врач, использующий медицинскую аппаратуру, должен иметь представление о вероятности отказа эксплуатируемого изделия, т.е. о вероятности порчи прибора (аппарата) или его частей, превышения или понижения допустимых параметров. Устройство, не отве¬чающее техническим условиям, становится неработоспособным. Отремонтировав, его можно сделать вновь работоспособным. Во многих случаях достаточно заменить лампу или резистор, чтобы изделие вновь функционировало нормально, однако может быть и так, что аппаратура оказывается настолько устаревшей и изношенной, что экономически нецелесообразно ее ремонтировать. В связи с этим медицинский персонал должен иметь представление о ремонтопригодности аппаратуры и долговечности ее частей. Способность изделия не отказывать в работе в заданных условиях эксплуатации и сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени характеризуют обобщающим термином надежность. 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. Способность аппаратуры к безотказной работе зависит от многих причин, учесть действие которых практически невозможно, поэтому количественная оценка надежности имеет вероятностный характер. Так, например, важным параметром является- вероятность безотказной работы. Она оценивается экспериментально отношением числа N работающих (не испортившихся) за время t изделий к общему числу N0 испытывавшихся изделий:

2.4 Специфика и классификация физических измерении в медецине.

Большинство измерений в медицине является измерениями физических или физико-химических величин. В количественной диагностике - давление крови, временная зависимость биопотенциалов, оптическая сила глаза и др. В лабораторных анализах - вязкость крови, концентрация сахара в моче и др. При лечении важно знать дозу ионизирующего излучения, силу тока при гальванизации, интенсивность ультразвука и т. д. Отсутствие какой-либо информации подобного рода может не только снизить лечебный эффект, но и оказать пагубное действие при лечении. Количественная оценка параметров среды, окружающей человека (влажность, температура, атмосферное давление), является необходимым условием профилактики заболеваний, климатического лечения. В ряде измерений информация о связи между непосредственно измеряемой физической величиной и соответствующими медико-биологическими параметрами может быть недостаточной. Так, например, при клиническом измерении давления крови допускается, что давление воздуха внутри манжеты приблизительно равно давлению крови в плечевой артерии. Фактически равенство давлений зависит от состояния мускулатуры и ряда других факторов. Кроме того, в процессе измерения медико-биологические параметры могут изменяться, особенно при длительных измерениях, например вследствие психофизиологических факторов. Подвижность органов или самого пациента также может приводить к различным результатам измерений. Физические медико-биологические измерения могут быть классифицированы либо по функциональному признаку, либо по принадлежности к соответствующему разделу физики. Физическая классификация приведена ниже. Механические измерения: антропометрические параметры тела, перемещение, скорость и ускорение частей тела, крови, воздуха., акустические измерения, давление крови и жидкостей в организме и воздуха - в окружающей среде, измерение вибраций и т. д. Теплофизические измерения: температура органов и частей тела, калориметрические измерения биологических объектов, про дуктов питания и т. д. Электрические и магнитные измерения: биопотенциалы, индукция магнитного поля сердца, измерение импеданса биологических объектов с диагностической целью, параметров электромагнитных полей и концентрации ионов с гигиенической целью.Оптические измерения: колориметрические измерения, измерение оптических характеристик глазных сред с диагностической целью, спектральные измерения для диагностики и судебно-медицинского назначения, измерение характеристик ультрафиолетового, инфракрасного и видимого света для гигиены и т. д. Атомные и ядерные измерения: измерение ионизирующих излучений и др. Функциональный принцип классификации методов медико-биологических измерений можно проиллюстрировать на измерении параметров сердечно-сосудистой системы. Здесь встречаются механические (баллистокардиография, фонокардиография, измерение давления крови), электрические и магнитные (электрокардиография, магнитокардюлрафия), оптические измерения (оксигемо-метрия). Возможно применение и других физических методов: так, например, методом ядерного магнитного резонанса определяют скорость кровотока и др. Физические величины, связанные определенными закономерными зависимостями, могут быть организованы в систему. Соотношения между величинами системы выражаются с помощью размерностей. Размерности основных величин записываются буквенными символами, а размерности производных величин - произведениями размерностей основных величин в соответствующих степенях. Так, например, символами L, М, Т обозначаются размерности основных величин - длины, массы, времени. Отсюда размерность скорости, которая выражается как путь, деленный на время, представится сочетанием L / Т. В настоящее время в большинстве стран внедряется новая Международная система, получившая условное обозначение СИ

Совокупность различных машин, механизмов, устройств, аппаратов, приборов, которые используются в медицине, называется медицинской техникой.

Содержание

Введение
1. Медицинская техника
2. Классификация кардиомониторов
3. Обобщенные структурные схемы кардиомониторов
4 . Функциональный состав электронных устройств
5. Устройства съема ЭКС в кардиомониторах
6. Усилители электрокардиосигнала. Особенности источника возбуждения
7. Устройства отображения информации
8. Основные медицинские и эксплуатационные требования к кардиомониторам
9. Повышение эффективности применения кардиомониторов
Список использованных источников

1. Медицинская техника

Существует три подкласса медицинской техники:

-приборы и аппараты

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

История развития медицинской техники, в основном всевозможных инструментов, неразрывно связана с формированием хирургии, гинекологии, офтальмологии и остальных отраслей клинической медицины. XIX век ознаменовался достижениями в промышленности и крупными открытиями в науке и технике. Естественным образом это повлияло на быстрое развитие и усовершенствование медицинской техники, в особенности используемой в физиотерапии, хирургии, для средств стерилизации и дезинфекции.

Во II половине XX века произошел бурный расцвет электроники, ядерной физики, оптики и робототехники, что неоценимо сказалось на совершенствовании медицинской техники. Успехи в науке и технике дали стимул в разработке принципиально новых вариантов медицинской техники, применение которых поставило на новую ступень возможности диагностики и лечения.

2. Классификация кардиомониторов

Разнообразное применение КМ в медицинской практике привело к определенной специализации приборов. Кардиомониторы можно разделить на виды и группы, отличающиеся друг от друга контролируемыми параметрами, эксплуатационными свойствам методами обработки и представления информации. Предлагаемая классификация является в какой-то мере условной, но дает представление о сферах применения и особенностях КМ: амбулаторные (носимые), скорой помощи, клинические, тестирующие, реабилитационные, санаторно-курортные.

Амбулаторные КМ используются в стационаре и после выписки из стационара для контроля таких изменений состояния сердечной деятельности за весь период суточной активности, которые не могут быть выявлены во время непродолжительного ЭКГ-исследования в покое. На основании полученных данных производится выбор и дозировка лекарственных препаратов и определение допустимых физических нагрузок. Малые габаритные размеры, масса и автономное питание позволяют носить КМ на себе с укрепленными электродами 24 ч.

В кардиомониторе Холтера ведется непрерывная запись ЭКС на магнитную ленту с очень малой скоростью (1 мм/с). Для этого производится трансформация низкочастотного спектра ЭКС область частот, регистрируемых магнитным носителем. Обычно применяется широтно-импульсная и реже амплитудная или частотная модуляции ЭКС. Кассета с записью просматривается кардиологом при помощи специального устройства со скоростью, превышающей скорость записи в 60-120 раз. В дальнейшем метод Холтера был усовершенствован путем автоматического машинного скоростного анализа ЭКС. Обычно диагностируются основные типы аритмий и параметры смещения ST-сегмента.

Применение в амбулаторных КМ полупроводниковых запоминающих устройств и микропроцессоров позволило провести автоматический анализ аритмий и смешения сегмента ST непосредственно в приборе с запоминанием патологических фрагментов ЭКС. Удобство КМ с полупроводниковой памятью заключается в том, что данные обработки ЭКС можно получить оперативно в любой момент времени, и запуск может быть осуществлен самим больным при плохом самочувствии или во время сердечного приступа.

Кардиомониторы скорой помощи предназначены для контроля состояния сердечной деятельности, восстановления утраченного или нарушенного ритма сердца на дому и в машине скорой помощи. Все КМ позволяют вести наблюдение ЭКГ, измерять частоту сердечных сокращений (ЧСС), проводить дефибрилляцию или стимуляцию сердца. Кардиомониторы должны работать от аккумулятора машины, внутренней батареи и от сети. Масса КМ около 5-8 кг.

Клинические КМ предназначены для стационаров и могут в зависимости от назначения быть нескольких типов.

Кардиологические КМ применяются в палатах интенсивного наблюдения за кардиологическими сольными в острый период заболевания. Основное назначение КМ — сигнализация о нарушениях ритма и проводимости сердца. Такие КМ обычно работают в автоматизированной системе оперативного врачебного контроля за несколькими больными.
Хирургические КМ применяются во время операций на сердце и сосудах и в послеоперационных палатах. В отличие от остальных типов КМ измеряют ряд дополнительных параметрон кровообращения и дыхания (систолическое, среднее и диастолическое кровяное давление; минутный объем сердца; периферический пульс; температуру тела; газовый состав и т. д.). Особенностью хирургических КМ является использование в основном прямых методов измерения параметров.
Акушерские КМ устанавливаются в родильных залах, предродовых палатах и в отделениях интенсивного ухода за новорожденными. Кардиомониторы применяются при патологиях сердечно-сосудистой системы рожениц и контроля за новорожденными. Кардиомониторы матери и плода позволяют измерять ЧСС матери и плода по прямому ЭКС и доплеровскому эхокардиосигналу, обнаруживать нарушения ритмов и измерять силу маточных сокращений. Кардиомонитор для новорожденных (переношенных, недоношенных и травмированных в родах) и детей до двухлетнего возраста, страдающих воспалением легких, измеряет ЧСС, частоту дыхания и сигнализирует о нарушениях ритма сердца и остановках дыхания.

Тестирующие КМ предназначены для функциональной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы здоровых и больных людей. Они позволяют автоматизировать процесс ЭКГ-исследований под нагрузкой под нескольким отведениям и определять газовый состав выдыхаемого воздуха. Обычно КМ поставляются с велоэргометрами или бегущей дорожкой для дозировки нагрузки.

Реабилитационные КМ необходимы для контроля сердечно-сосудистой системы в условиях возросших нагрузок и проверки эффективности назначенных лекарственных препаратов. Для этой цели возможно применение амбулаторных КМ, но более удобно, пользоваться мониторированием по радиоканалу или телефону. На больном укрепляется передатчик ЭКС с электродами, и ЭКС преобразуется в частотно-модулированный сигнал (для радиоканала) или в частотно-модулированный акустический сигнал (для передачи ЭКС по телефону). Анализ ЭКС ведется кардиологом или автоматически в центре наблюдения.

Санаторно-курортные КМ находят применение в кардиологических санаторных для контроля лечения, особенно в бальнеологических условиях; при грязе- и светолечении, лечебных ваннах и других процедурах. Электроды ЭКГ могут быть опущены в ванну и не крепиться на больном. Для дозировки нагрузки (терренкур) может быть использован КМ, который выдает сигнал тревоги при уходе ЧСС за установленные пределы.

Из всех перечисленных типов КМ самое важное значение имеют клинические КМ для палат интенсивного наблюдения. Кроме того, их устройство наиболее сложно и включает в себя элементы остальных типов КМ. Поэтому далее будут рассматриваться только клинические КМ для палат интенсивного наблюдения.

3. Обобщенные структурные схемы кардиомониторов

Несмотря на большое разнообразие КМ, все они могут бы описаны одной обобщенной структурной схемой (рис. 1). Электрокардиосигнал с электродов поступает в блок усиления и преобразования, который усиливает его до уровня, необходимого для его обработки. Блок ограничивает спектр частот входного сигнала с целью повышения помехоустойчивости и надежного выделения информативных признаков ЭКС и производит его дискретизацию (аналого-цифровое преобразование), если в дальнейшем предполагается цифровая обработка сигнала. При использовании беспроводного канала связи между больным и КМ электрокардиосигнал с электродов модулирует генератор передатчика, размещенного на больном. Принимаемый сигнал с приемника поступает в блок усиления и преобразования.

Читайте также: