Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Биофизические сигналы





 

Исследуемая система и метод исследования Диапазон и характеристики первичных сигналов датчиков
Сердечно - сосудистая система
1. кровяное давление (прямой метод) Обычно f до 60 Гц, fмах до 200 Гц Давление: артериальное - 40÷200 мм рт. ст. венозное - 0÷15 мм рт. ст.
2. кровяное давление (косвенный метод) Аускулятивный метод (метод Короткова) f=30÷150 Гц. Давление: 120 мм /80мм Пальпаторные критерии: 0,1÷60Гц
3. пульсовая волна (косвенный метод) на периферических артериях f=0,1÷60 Гц Форма пульсовой волны аналогична форме зависимости давления при прямом методе, но без изолинии
4. плетизмограмма (объемные измерения) f до 30 Гц
5. частота сердечных сокращений f=45÷200 ударов в мин. – у людей f=50÷600 ударов в мин. – у животных
6. оксиметрия fmax=0÷60Гц, обычно 0÷5Гц
7. сердечный выброс fmax=0÷60Гц, обычно 0÷50Гц
8. электрокардиограмма(ЭКГ) F=0,05÷100Гц Уровень сигнала: 10мкВ на ЭКГ плода 5мВ на ЭКГ взрослых
Система органов дыхания
9. скорость газообмена (пиевмотахограмма) Частотные компоненты – f до 40Гц Нормальный воздухообмен – 250÷500мл/с Максимальный воздухообмен – 8л/с
10. частота дыхания (определяется по записи) У человека средняя частота дыхания–12÷40 У животных -//-//-//- – 8÷60дых/мин
11. дыхательный объем У взрослых норма – 600мл, 6÷8 л/мин
12. концентрация угл. газа, NO2 в выдыхаемом воздухе Нормальный уровень углекислого газа – 0÷10% (в конце выдоха 4÷6%, двуокиси азота NO2 – 0÷100%)
Газовый состав крови
13. парциальное давление кислорода f до 1Гц. Нормальный уровень для давления кислорода 0÷800мм рт. ст. гипербарический уровень – 800÷3000мм рт. ст.
14. pH Диапазон сигнала – 0÷700мВ соответствует диапазону уровня pH.
15. парциальное давление углекислого газа Нормальный диапазон сигнала 0÷150мВ соответствует парциальному давлению СО2 от 1 до 100мм рт. ст.
Био электрические потенциалы
16. электроэнцефаллограмма f =0÷100Гц (в основном – 0,5÷60Гц). Нормальный уровень сигнала – 15÷100мкВ
17. электромиограмма (первичный сигнал) f =10÷200Гц. Продолжительность импульса – 0,6÷20мс
18. электромиограмма (усредненный сигнал) Соответствует среднему уровню первичного сигнала после его выпрямления для получения огибающей
19. электроретинограмма Обычно – 0÷20Гц. Амплитуда сигнала – 0,5мкВ÷1мВ
20. электронистагмограмма При прямом методе: 0÷20Гц, амплитуда – 100мкВ на 100 поворота оси глаза. При косвенном методе: 0÷20Гц. Сигнал получают путем дифференцирования непосредственных показаний датчика
Физические Характеристики
21. температура тела 20÷450С

В частности, в кардиографах в качестве датчиков используются ЭКГ- электроды, а в качестве регистрирующего устройства – самописец с блоком калибровки.

 

 

Основные характеристики ЭМП.

 

Вопросами измерения физических величин, (в т. ч. и медицинских физиологических показателей), методами и средствами обеспечения их единства занимается метрология – наука об измерениях.

Характеристики средств измерения (ХСИ) можно разделить на 2 группы: метрологические и неметрологические. Метрологическими ХСИ называются характеристики, влияющие на результат измерений, осуществляемых с помощью данного СИ.

Различают номинальные и действительные ХСИ.Номинальными ХСИ называют характеристики, установленные в нормативно – технической документации. Действительные ХСИ – это характеристики СИ, установленные экспериментально в реальных условиях их использования.

Метрологические характеристики (МХ) нормируются в общем случае следующими комплексами нормируемых МХ, определяющих:

1. результат измерения,

2. точность измерения,

3. влияние внешних условий, при которых эксплуатируется прибор,

4. динамические характеристики прибора;

К числу основных МХ 1ой группы относятся:

1. Диапазон измерений (ДИ) – область значений измеряемой величины, в пределах каждой нормированы погрешности средства измерения СИ.

Примечание: необходимо отличать ДИ от диапазона показаний, определяется по отсчетному устройству СИ без нормирования погрешности

Пределы измерений (ПИ), ограничивающих диапазон измерений называются нижним ПИ и верхним ПИ.

2. Функция или характеристика преобразования – зависимость выходной величины от измеряемой входной величины Y= . Для мер номинальное или действительное значение меры.

3. Чувствительность прибора – это отношение изменений выходной величины ΔΥ к вызвавшему изменение входного сигнала ΔХ

S= .

Относительная чувствительность S= .

4. Порог чувствительности – наименьшее изменение полученной физической величины, вызывающее такое изменение выходного сигнала, которое можно еще обнаружить с помощью данного СИ при обычных условиях.

5. Цена деления прибора – это отношение диапазона измерения к числу делений.

6. Вариация показаний приборов (П) – разность показаний СИ, соответствующих одному и тому же значению входной величины, измеряемой поочередно в сторону ее увеличения и затем уменьшения.

7. Для цифровых приборов указываются:

1). Выходной код;

2). Число разрядов;

3). Номинальная цена единицы младшего разряда.

Погрешности.

1. Абсолютная – разность между измеренным значением (показанием прибора) и его истинным (действительным) значением

н- q.

2. Относительная – отношение абсолютной погрешности к показанию прибора (его истинному или действительному значению) в процентах.

δ %.

3. Приведенная – отношение абсолютной погрешности к нормируемому значению.

ɣ %.

Различают также: а) основные и дополнительные погрешности;

б) систематические и случайные погрешности;

в) аддитивные и мультипликативные погрешности.

4. Касс точности (КТ) П – обобщенная характеристика прибора определяющая предел допускаемой основной и дополнительной погрешности. Классы точностей нормируются в зависимости от типа прибора различными видами погрешностей , δ‚ ɣ. КТ стрелочных показывающих приборов нормируется приведенной погрешностью ɣ % и обозначается на шпале П цифрой, выбираемой из ряда ( 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0)*10 n, где n= +1,0,-1,-2.

КТ счетчиков электрической энергии и вообще суммирующих приборов нормируется относительной погрешностью δ% и обозначается на шпале цифрами из того же ряда, обведенными в кружек

 

.

Нормирование классов точности в этих случаях осуществляется по одночленной формуле

- по приведенной погрешности

ɣ%

- по относительной погрешности

δ%

При наличии аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности КТ прибора, например цифровая, нормируется в форме относительной погрешности по 2-членной формуле

δ% ,

где – постоянные коэффициенты.

Функции влияния.

Эти показатели устанавливают

1. Зависимость погрешности или другой МХ от значений влияющих величин, например температуры, давления и др.

2. Предел допускаемой дополнительной погрешности, обусловленной изменением влияющих величин в пределах рабочей области.

Динамические характеристики.

1. Амплитудно-частотная (фаза-частотная) характеристика.

2. Переходные характеристики.

Для медицинского прибора к числу важнейших основных характеристик относятся:

1. Диапазон прибора – полный набор значений получаемого физиологического показателя: от min до max.

Пример: измеритель давления от 0 до 200 мм. рт. ст.

2. Чувствительность прибора – способность прибора измерять и обнаруживать малые изменения измеряемого показателя. В частности для стрелочных измерительных приборов , где с – цена деления в/дел.

Чувствительность кардиомонитора определяется в см/мВ, где в нем измеряется изображение ЭКГ по оси ординат Y.

 
 

Рис.2 Электрокардиограмма со стандартным калиброванным импульсом.

 

3. Точность прибора – определяется погрешностью.

4. Легкость калибровкикалибровка – процедура, с помощью которой прибор настраивается так, чтобы его показания как можно точнее соответствовали истинным измеряемым значениям. Для калибровки используются: а) образцовые сигналы;

б) образцовые меры, приборы;

в) стандартные образцы веществ.

5. Стабильность – это способность сохранять точность в течение заданного времени после калибровки. Прибор с плохой стабильностью необходимо калибровать часто.

6. Частотный диапазон – способность прибора отслеживать медленные и быстрые изменение входного измеряемого физиологического показателя для его адекватного представления.

7. Отсутствие шумов и нежелательных сигналов (помех, артефактов).

Артефакт – это любое искусственное изменение измеряемого показателя.

Например: изменение среднего уровня ЭКГ, возникающее при движении пациента.

8. Простота использования – трактуется по разному:

а) простота крепления преобразователя к пациенту;

б) простота управления, легкость и удобство считывания данных;

в) простота ухода за аппаратурой и ее очистка, прочность прибора.

9. Удобство для пациента и его безопасность.Сточки зрения взаимодействие с телом пациента медицинские измерения могут быть: а) невторгающимися,

б) вторгающимися в тело пациента;

Например: при прямых измерениях давления крови необходимо внутрь артерии ввести катетер с преобразователем. А это создает риск для пациента и связан с дискомфортом. Поэтому следует при возможности отдавать предпочтение невторгающим методам и МА.

При вторгающих методах – основные требования:

а) отсутствие травмотичности;

б) стерилизуемость;

в) минимальная дискомфортность (например, провода ЭКГ);

г) отсутствие влияния на физиологическом показатели;

д) электробезопасность пациента.

В частности, если преобразователь вводится в артерию в поток крови, он должен быть нетромбогенным (не способствовать образованию сгустков или тромбов) и непирогенным (не выделять тепло).

10.Классы изделия защиты пациента.

Тип защиты от поражения током}H,B,BF,CF| степени.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1195. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.04 сек.) русская версия | украинская версия