Принцип работы медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы

Биоэлектрические потенциалы являются существенным диаг­ностическим показателем многих заболеваний. Поэтому очень важно, во-первых, правильно регистрировать эти потенциалы, а во-вторых, уметь извлекать из измерений необходимую медицин­скую информацию.

Структурная схема медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы, изображена на рис. 17.12. Она является частным случаем общей схемы, показанной на рис. 17.1.

В клинической практике биопотенциалы отводят поверхност­ными накожными электродами (см. § 17.2), запись осуществляет ся аналоговыми регистрирующими устройст­вами (см. § 17.5). Переход от одних отведений к другим осуществляется специальным пере­ключателем. Так как биопотенциалы сравни­тельно медленно изменяются со временем, то в приборах обычно используют усилители по­стоянного тока (см. § 18.4).

Биопотенциалы, применяемые в электро­кардиографии, имеют величины порядка не­скольких милливольт, в электроэнцефалогра­фии — микровольт, поэтому для их регистра­ции необходимо усиление в несколько тысяч раз, что достигается с помощью многокаскад­ного усилителя.

На рис. 17.13 изображен портативный элект­рокардиограф, предназначенный для записи электрокардиограммы, а на рис. 17.14 — вектор-кардиоскоп. Этот прибор позволяет вести исследования элект­рической активности сердца как методом электрокардиографии, так и методом вектор-кардиографии. Процесс наблюдается на эк­ране электронно-лучевой трубки, а также может быть сфотографи­рован.

В некоторых случаях целесообразно одним прибором опреде­лять одновременно ряд параметров, например биопотенциалы, отводимые от разных точек головного мозга. При этом использу­ют многоканальные устройства, состоящие из нескольких неза­висимых усилителей, регистрация по всем каналам фиксирует­ся на общей ленте. На рис. 17.15 показан 16-канальный энцефа­лограф.

При снятии и регистрации биопотенциалов используют и неко­торые вспомогательные устройства, не представленные структур­ной схемой на рис. 17.12. К ним можно отнести отметчики време­ни, которые определяют масштаб оси t (см. рис. 17.9). В тех слу­чаях, если лентопротяжный механизм обеспечивает строгое постоянство скорости перемещения носителя, необходимости в, отметчике времени нет.

Для определения биопотенциа­лов, иначе говоря, для определения масштаба оси у (см. рис. 17.9) в единицах напряжения использу­ют калибраторы напряжения. За­пись калибровочного напряжения делают до или после записи биопо­тенциала. При снятии электрокар­диограммы используют калибро­вочный сигнал, равный 1 мВ.

ГЛАВА 18

Усилители и генераторы

и их возможные использования

в медицинской аппаратуре

Усилителями электрических сигналов (электронными усили­телями) называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии постороннего источника. Генераторами (элек­тронными генераторами) называют устройства, которые преобразуют энергию источников постоянного напряжения в.энергию электромагнитных колебаний различной формы. В главе рассматриваются некоторые общие вопросы этих устройств и специфика их применения в медицине. Как прак­тически важный прибор, включающий в себя и усилитель и генератор, рассматривается электронный осциллограф.