МЕДИЦИНСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И ЭЛЕКТРОДЫ Кривоногов Леонид Юрьевич к. т. н. , доцент
Объем дисциплины Лекции – 34 ч; лабораторные и практические работы – 34 ч; Курсовое проектирование Контроль: защита КР, экзамен
Рекомендуемая литература • • • Левшина Е. С. , Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин. – Л. : Энергоатомиздат, 1983. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учебное пособие для вузов: Под ред. Н. Н. Евтихеева. – М. : Энергоатомиздат, 1990. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. - М. : Техносфера, 2005. Джексон Р. Г. Новейшие датчики. - М. : Техносфера, 2007. Кривоногов Л. Ю. Медицинские измерительные преобразователи. Электронное учебное пособие. Кривоногов Л. Ю. Медицинские электроды. Электронное учебное пособие.
Предмет курса • Предметом курса “ Медицинские Измерительные Преобразователи и Электроды”(МИПЭ) является изучение физических основ измерительного преобразования, преобразователей с различными физическими закономерностями, положенными в основу принципа действия, а также вопросов расчета и установления зависимостей между метрологическими характеристиками и конструктивными параметрами преобразователей для определения их оптимальных параметров. • Физические и физико-химические явления, протекающие в человеческом организме, характеризуются различными свойствами, состояниями и процессами (температурой, давлением, электропроводностью и др. ). Для полного определения свойств организма и его состояния в целом необходимо проводить комплекс медико-биологических исследований, осуществляемый посредством измерения различных физиологических величин. Далее физиологическая величина интерпретируется в какой-либо фактор, характеризующий тот или иной процесс. • Количественная информация о свойствах физических объектов, получаемая в результате измерений - есть измерительная информация • Преподавание дисциплины "МИПЭ" для специальностей 200401 и 200402 предусматривает подготовку студентов в области применения и эксплуатации МИП и электродов (Э), непосредственно осуществляющих съём медикобиологической информации с биологического объекта.
Задачи курса МИПЭ • В результате изучения дисциплины студент должен Знать: • основные типы и конструкции МИПЭ для электрофизиологических и аналитических исследований; • основные физические принципы (эффекты) лежащие в основе работы МИПЭ; • метрологические характеристики, методы и образцовые средства (эталоны и др. ) для испытания, поверки и калибровки МИПЭ; • основные проблемы, возникающие при согласовании МИПЭ с измерительными цепями и способы такого согласования.
Задачи курса МИПЭ Уметь: • в соответствии с методами и задачами проведения медико-биологических исследований выбирать наиболее целесообразные по метрологическим, конструктивным и электрическим параметрам типы и варианты МИПЭ, выпускаемых российской и зарубежной промышленностью; • хорошо ориентироваться при проведении профилактических, калибровочных и ремонтных мероприятий МИПЭ в составе медицинских приборов, аппаратов и систем. • рассчитывать основные метрологические характеристики МИПЭ и согласующих схем.
Задачи курса МИПЭ Иметь представление: • о современных тенденциях в разработке и использовании МИПЭ; • о принципиально новых типах МИПЭ, сочетающих в себе достижения микроэлектроники, химии, биотехнологии; • о перспективных интеллектуальных измерительных преобразователях в биомедицинской аппаратуре; • о возможностях и перспективах бесконтактных методах съема биомедицинской информации; • о ведущих фирмах мира, разрабатывающих и выпускающих МИПЭ и номенклатуре выпускаемых изделий, в частности медико-биологического назначения.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ • МИПЭ (устройства съема, получения медицинской информации) -- технические средства, которые обеспечивают получение сигналов, связанных с явлениями, происходящими в живом организме. МИПЭ – переходное звено между исследуемым БО и последующими устройствами усиления, преобразования, измерения параметров сигнала, средствами обработки и отображения информации. В курсе в основном будут рассмотрены МИПЭ, выходным сигналом которых является электрический сигнал (напряжение, ток, сопротивление. . . ).
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ • Датчик – средство измерений, представляющее собой конструктивную совокупность ряда элементов, выполненных как единое целое и расположенных у объекта исследования. • Медицинские ИП применяют не только в медицине, но и в биологии, ветеринарии, судмедэкспертизе, экологии и т. д. • БО – часть организма, орган, биожидкость и т. д. , в данном случае объект измерения. • Электроды – устройства для съема биоэлектрических потенциалов (преобразователи ионных потенциалов в электронные) • Измерительная информация - совокупность сведений о свойствах материи, количественная информация о свойствах объекта. • Сигнал - материальный носитель информации. • Измерительный сигнал – сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины. • Измерительное преобразование - отражение одной физической величины размером другой физической величины, связанной функционально с первой.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ • Измерительный преобразователь (ИП) - техническое устройство, построенное на определенном физическом принципе действия (эффекте), выполняющее одно частное измерительное преобразование. Работа ИП протекает в сложных условиях, тк БО (объект измерения - ОИ) характеризуется множеством параметров, каждый из которых действует на ИП. Нас же интересует 1 параметр, который называют измеряемой величиной. Все остальные параметры процесса считают помехами. У каждого ИП целесообразно установить его естественную входную величину, которая лучше всего воспринимается им на фоне помех. • Подобным образом можно выделить естественную выходную величину. • Проблема съема мед информации - первая, которая возникает на стыке медицины и техники (врача и инженера) • Все мед параметры подлежащие исследованию делят на 2 группы • измеряемые непосредственно (температура, БЭП) • измеряемые опосредственно (косвенное измерение величин которые сами по себе не могут (или затруднено) быть измерены (кровенаполнение сопротивление) • Первичные ИП - непосредственно воспринимает измеряемую величину. • Вторичные ИП - воспринимают сигнал с первичного.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МИПЭ МИПЭ должны обеспечивать: • получение устойчивого информативного сигнала, • минимальное искажение полезного сигнала, • максимальную помехозащищенность, • удобство размещения в необходимом месте, • отсутствие побочных эффектов, • возможность стерилизации и многократного использования, • высокую точность, • высокую чувствительность, • миниатюрность, • надежность, • долговременную стабильность, • малые габариты, массу, энергопотребление, • устойчивость к влиянию дестабилизирующих факторов, • совместимость с устройствами обработки информации, • иметь низкую стоимость.
Скачать презентацию МЕДИЦИНСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И ЭЛЕКТРОДЫ Кривоногов Леонид Юрьевич
01 Вводная.ppt