РОЗДІЛ 3. ЕЛЕКТРОННА МЕДИЧНА АПАРАТУРА

"У міру поглиблення наших знань з біології ми зіткнемося з тим, що різниця між біоло­гією і електронікою буде все більше стира­тись".

Фрімен Дайсон

Електронна медична апаратура - один з основних роз­ділів дисципліни "Біофізика, інформатика і медична апара­тура". Значення глибоких знань і практичних навичок, які повинні мати випускники вищих медичних навчальних зак­ладів в області використання сучасної медичної апаратури для охорони здоров'я, важко переоцінити.

Нині в Україні склалося достатньо складне положення з підготовкою лікарів, які є спеціалістами в області викорис­тання сучасної електронної медичної техніки для діагнос­тики та терапії. Вищі медичні навчальні заклади практично не готують таких спеціалістів. У навчальних планах немає спеціальної дисципліни з сучасної медичної техніки. По суті тільки в цьому порівняно невеликому розділі курсу "Біофізика, інформатика і медична апаратура" студенти знайомляться з принципами роботи медапаратури. Та ще низка питань стосовно медапаратури викладаються в таких дисциплінах, як "Факультетська терапія з фізіотерапією", "Променева діагностика і променева терапія", "Радіаційна медицина" і в спецкурсах на вибір в субординатурі "Радіо­логія", "Клінічна лабораторна діагностика" та в деяких ін­ших.

Разом з тим необхідність в таких спеціалістах існує. Доцільність поглибленої підготовки студентів-медиків в об­ласті сучасної медичної апаратури випливає з таких факто­рів:

1. Кількість спеціалістів, діяльність яких пов'язана з медапаратурою і які працюють в медичних лікувальних закладах в розвинутих країнах, становить приблизно 20-30% від загального числа медичних робітників. У нас ця цифра значно менша.

2. Швидко зростає кількість і якість сучасних медичних приладів, які використовуються при діагностиці, лікуванні та профілактиці різних захворювань. Прикро, але випускни­ки вищих медичних навчальних закладів України ще слабко уявляють собі можливості і напрямки використання сучас­них електронних медичних апаратів і систем.

3. Зростає увага різних закордонних і вітчизняних, ко­мерційних і некомерційних організацій до діяльності, по­в'язаної з використанням сучасної медичної техніки. Ве­лика увага приділяється проблемам медичної техніки (біомедичної інженерії) вченими в різних країнах. Про це гово­рить принаймні той факт, що існує Всесвітня федерація медичної і біологічної інженерії, яка кожного року прово­дить міжнародні симпозіуми, а раз на три роки - Всесвітні конгреси з медичної фізики і біомедичної інженерії. Влітку 2000 року відбудеться вже IX подібний конгрес.

У Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця спільно з іншими провідними вузами України (Національним технічним університетом України "Київський політехнічний інститут", Київським університе­том імені Тараса Шевченка, Київським міжнародним уні­верситетом цивільної авіації та іншими) розпочата велика і складна робота, яка має за свою кінцеву мету підняти рі­вень використання сучасної медичної техніки для охорони здоров'я населення України, а саме:

- забезпечити поглиблену підготовку лікарів в області використання сучасної медапаратури для діагностики, про­філактики і лікування різних захворювань;

- забезпечити поглиблену підготовку спеціалістів з ви­щою інженерно-технічною й університетською освітою в області проектування, експлуатації і ремонту сучасної мед­апаратури.

У даному розділі містяться короткі теоретичні відомос­ті про медичну апаратуру (класифікація медапаратури, техніка безпеки при роботі з нею, технічні характеристики медапаратури, питання взаємодії фізичних полів з біооб'єк­тами), методичні розробки лабораторних робіт з циклу "Електронна медична апаратура", перелік контрольних пи­тань і завдань для самостійної роботи студентів.

3.1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРОННУ МЕ­ДИЧНУ АПАРАТУРУ (ЕМА)

Медична електроніка - галузь науки і техніки, яка ви­користовує електроніку, її принципи, методи і прилади для розв'язання медичних задач.

3.1.1. Класифікація електронної медичної апара­тури

Узагальнюючи досвід застосування електроніки в меди­цині, можна сказати, що вона, в основному, використову­ється для розв'язання таких задач:

а) отримання первинної медичної інформації;

б) обробки й автоматичного аналізу отриманої первин­ної інформації;

в) створення силових полів для впливу на організм, у тому числі й отримання адекватних подразників (електро­стимуляція);

г) моделювання процесів, які відбуваються в організмі;

д) автоматичне управління органами і системами, про­тезування органів і систем, слідкування за функціональним станом організму пацієнта.

Можна виділити два основних класи електронної ме­дичної апаратури (ЕМА): діагностична і фізіотерапевтична.

1. Діагностична електронна медична апаратура при­значається для:

а)реєстрації біопотенціалів (прикладами таких при­ладів є електрокардіограф, електроенцефалограф, реєстра­тори міограм, шкірногальванічних реакцій тощо);

б) реєстрації неелектричних величин (наприклад, ФКГ-фонокардіограф, БКГ-баллістокардіограф тощо);

в) передачі медичної інформації на відстані (ендо- і те­леметрична апаратура);

г) отримання рентгеноконтрастних зображень;

д) ультразвукового сканування органів і тканин;

е) радіоізотопного дослідження функцій органів і сис­тем.

Сучасна медична апаратура, яка реалізує складні діаг­ностичні методи (рентгене- і ультразвукові томографи, ана­лізатори біопотенціалів тощо), працює, як правило, в ком­плексі з ЕОМ.

2. Фізіотерапевтична електронна медична апаратура використовується для терапевтичної дії на органи і тканини різними фізичними факторами, що створюються цими апа­ратами. Можна виділити такі типи фізіотерапевтичної апа­ратури:

а) апаратура, в якій використовується дія постійного фі­зичного поля (апарати для гальванізації, електрофорезу, франклінізації);

б) низькочастотна ЕМА (частоти до 20 кГц; апарати для електростимуляції, електроімпульсації);

в) високочастотна ЕМА (частота 70 кГц - ЗО МГц; апа­рати для дарсонвалізації, діатермії, індуктотермії);

г) ультрависокочастотна ЕМА (частота 30-300 МГц; апарати для УВЧ-терапії);

д) надвисокочастотна і крайньовисокочастотна ЕМА (частота понад 300 МГц, НВЧ-апарати, апарати КВЧ-терапії).

Крім перерахованих вище, у фізіотерпії використо­вуються апарати для отримання рентгенівського і гамма-ви­промінювання, потоків елементарних частинок, ультразву­кового і лазерного випромінювання тощо; їх застосовують для дії на патологічні ділянки органів і тканин.

Електронна техніка широко використовується також в інших галузях медичної науки і практики:

а) в експериментальній медицині і наукових досліджен­нях;

б) в організації охорони здоров'я і профілактичній ме­дицині;

в) у навчальному процесі.

Для цих напрямків характерне створення складних ви­мірювальних комплексів, функціональних кабінетів, обчис­лювальних центрів, обладнаних різноманітною електрон­ною технікою.

3.1.2. Техніка безпеки