Технічні характеристики ЕМА
Нижче розглядаються основні (найбільш загальні) технічні характеристики електронної медичної апаратури. В основному ці характеристики стосуються діагностичної апаратури і містяться у технічній інструкції. З огляду на ці характеристики, можна судити про переваги приладу, можливості його використання для розв'язання клінічних задач.
1. Чутливість S визначається мінімальними змінами сигналу, котрі можна незмінне спостерігати і реєструвати. Завдяки електроніці стало можливим вимірювати надто малі значення величин, що нас цікавлять (напруги - В, струми , відстані м тощо). Якщо
пристрій має перетворювач (датчик, підсилювач тощо), чутливість визначається відношенням амплітуди вхідного сигналу до амплітуди сигналу на виході
Наприклад, чутливість датчика тиску означає, що при зміні вхідного сигналу (тиску) на на виході генерується сигнал амплітудою в
Багато приладів налагоджені на стандартну чутливість за допомогою регулювачів сигналу на виході. Так, стандартна чутливість електрокардіографа (максимальна чутливість
2. Лінійність - здатність пристрою зберігати постійну чутливість в усьому діапазоні величини, яка вимірюється або реєструється. Для лінійного перетворювача справедливе співвідношення:
де - постійна чутливість пристрою.
Якщо чутливість пристрою залежить від параметрів вхідного сигналу (наприклад, амплітуди або частоти), то виникають нелінійні спотворення при утворенні сигналу. Для нелінійного перетворювача характерною є така залежність:
Нелінійні спотворення обумовлені наявністю частотно-залежних опорів у ланцюгу пристрою (опори ємності, індуктивності), а також нелінійністю робочих характеристик перетворювачів та функціональних елементів (транзисторів, електронних ламп тощо).
У технічних характеристиках ЕМА лінійність оцінюється за частотною характеристикою приладів, а також за величиною амплітуди сигналу, який реєструється без спотворення. Відхилення від лінійної характеристики подають у процентах або у децибелах. Наприклад, "завал" на граничних частотах не більше означає, що амплітуда сигналу, який реєструється, відрізняється від істинної затухання на верхніх частотах свідчить, що ці величини відрізняються у 10 разів, оскільки за означенням
Амплітудні спотворення визначають ефективну ширину запису сигналу пристроєм, який записує цей сигнал. У технічних даних приладу, як правило, вказані ефективні значення і процент нелінійних спотворень.
3. Динамічний діапазон - визначається межами вимірюваної величини . Величина мінімального сигналу визначається чутливістю приладу, максимального
нелінійними спотвореннями і міцністю конструкції. Частотний динамічний діапазон визначається величиною нелінійних спотворень на граничних частотах.
4. Інерційність - визначається здатністю чутливого елемента перетворювача стежити за змінами вхідної величини. Перетворювач, що має більшу Інерційність, не здатний реагувати на сигнал, що швидко змінюється; нелінійні спотворення у цьому випадку перевищують припустимі значення. Наприклад, на першому записуючому пристрої кардіографу неможливо здійснити без спотворення запис фонокардіограми (ФКГ), оскільки рухлива головка пристрою, що записує, не встигає слідкувати за швидкозмінними сигналами ФКГ.
5. Точність - визначається похибками вимірювань, реєстрації, перетворень. Клас точності вимірювальної медичної апаратури визначають величиною відносної похибки у відсотках. Наприклад, клас точності реографа 2.0 означає, що похибка вимірювань не перевищує 2%.
6. Стабільність роботи - визначається здатністю пристрою зберігати під час роботи свої характеристики постійними. Стабільність оцінюється зміною фізичної величини на виході за одиницю часу при незмінному вхідному
сигналів. Величина цього відхилення (дрейф) визначається як відношення:
де - проміжок часу.
Наприклад, дрейф підсилювача постійного струму не перевищує 0.5% за хвилину. Це означає, що для даного підсилювача протягом хвилини сигнал на виході може змінитися на 0.5% А свого значення за рахунок нестабільної роботи елементів підсилювача. Дрейф може суттєво збільшитись при зміні умов роботи приладу (температури, тиску, вологості). У цьому випадку в паспортних даних приладу приводиться величина дрейфу, віднесена до величини зміни зовнішнього фактора (наприклад, ).
Медичні прилади та пристрої повинні задовольняти певним специфічним вимогам, які зумовлені особливостями їх експлуатації у клінічній практиці:
а) атравматизм (безпечність експлуатації, особливо при введенні апаратів або їх частин всередину організму);
б) обмеженість лінійних розмірів пристроїв, які використовуються для отримання даних під час досліджень (особливо внутрішньоорганних та порожнинних);
в) можливість багаторазової стерилізації окремих частин апарата;
г) підвищена надійність, безвідмовність роботи в умовах інтенсивної експлуатації тощо.
3.2. СЕМІНАР "ВЗАЄМОДІЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ З БІОЛОГІЧНИМИ ТКАНИНАМИ"
(скорочення в тексті: ЕМП - електромагнітне поле, ЕП -електричне поле, МП - магнітне поле, БТ - біологічні тканини)
Контрольні питання для підготовки до семінару
1. Основні характеристики ЕМП.
2. Основні процеси, які обумовлюють дію ЕМП на БТ:
2.1.Виникнення електричних струмів:
а) іонні струми провідності (постійні, змінні: низько - та високочастотні);
б) індукційні струми;
в) струми зміщення.
2.2. Явища поляризації.
2.3. Резонансне поглинання енергії ЕМП.
3. Основні фізіотерапевтичні методики, які використовують електричні струми; явища поляризації та резонансне поглинання енергії ЕМП з лікувальною метою.
4. Теплова дія ЕМП на БТ:
4.1.Кількість теплоти, яка виділяється при діатермії, індуктотермії, УВЧ- і НВЧ- терапії.
4.2. Механізм прогрівання тканин, котрі мають різну електропровідність (діелектриків, низько - та високоомних провідників).
5. Специфічна дія ЕМП на БТ. Фізичні основи процесів, які викликають зміну структури біологічно активних молекул, функцій біологічних мембран, кінетики ферментативних процесів тощо.
Дата добавления: 2015-03-03; просмотров: 847;