§ 17.6. Принцип роботи медичних приладів, що реєструють біопотенціали

Біоелектричні потенціали є суттєвим діагностичним показником багатьох захворювань. Тому дуже важливо, по-перше, правильно реєструвати ці потенціали, а по-друге, вміти витягувати з вимірювань необхідну медичну інформацію.

Структурну схему медичних приладів, що реєструють біопотенціали, зображено на рис. 17.12. Вона є окремим випадком загальної схеми, показаної на рис. 17.1.

У клінічній практиці біопотенціали відводять поверхневими нашкірними електродами (див. § 17.2), запис здійснюється

аналоговими реєструючими пристроями (див. § 17.5). Перехід від одних відведень до інших здійснюється спеціальним перемикачем. Оскільки біопотенціали порівняно повільно змінюються з часом, то приладах зазвичай використовують підсилювачі постійного струму (див. § 18.4).

Біопотенціали, що застосовуються в електрокардіографії, мають величини порядку кількох мілівольт, в електроенцефалографії — мікровольт, тому для їх реєстрації необхідне посилення у кілька тисяч разів, що досягається за допомогою багатокаскадного підсилювача.

а рис. 17.13 зображено портативний електрокардіограф, призначений для запису електрокардіограми, а на рис. 17.14 – вектор-кардіоскоп. Цей прилад дозволяє проводити дослідження електричної активності серця як методом електрокардіографії, так і методом вектор-кардіографії. Процес спостерігається на екрані електронно-променевої трубки, також може бути сфотографований.

У деяких випадках доцільно одним приладом визначати одночасно ряд параметрів, наприклад, біопотенціали, що відводяться від різних точок головного мозку. При цьому використовують багатоканальні пристрої, що складаються з декількох незалежних підсилювачів, реєстрація по всіх каналах фіксуєтьсязагальну стрічку. На рис. 17.15 показано 16-канальний енцефалограф.

При знятті та реєстрації біопотенціалів використовують і деякі допоміжні пристрої, які не представлені структурною схемою на рис. 17.12. До них можна віднести відмітники часу, які визначають масштаб осі t (див. рис. 17.9). У тих випадках, якщо стрічкопротяжний механізм забезпечує суворе сталість швидкості переміщення носія, необхідності в відмітнику часу немає.

Для визначення біопотенціалів, інакше кажучи, для визначення масштабу осіу(див. рис. 17.9) в одиницях напруги використовують калібратори напруги. Запис калібрувальної напруги роблять до або після запису біопотенціалу. При знятті електрокардіограми використовують калібрувальний сигнал, що дорівнює 1 мВ.

Підсилювачі та генератори

та їх можливі використання

у медичній апаратурі

Підсилювачами електричних сигналів (електронними підсилювачами) називають пристрої збільшують ці сигнали за рахунок енергії стороннього джерела. Генераторами (електронними генераторами) називають пристрої, які перетворюють енергію джерел постійної напруги в енергію електромагнітних коливань різної форми. У розділі розглядаються деякі загальні питання цих пристроїв та специфіка їх застосування у медицині. Як практично важливий прилад, що включає і підсилювач і генератор, розглядається електронний осцилограф.