Основні групи електронних медичних приладів та апаратів

Застосування електроніки в медицині різноманітне, оскільки медична апаратура, яка конструюється на базі електронних приладів, постійно збільшується за кількістю та удосконалюється якісно.

Медичним приладом вважається технічний устрій для діагностичних або лікувальних вимірів.

Медичний апарат — технічний устрій, який дозволяє створю вати енергетичний вплив терапевтичної або руйнівної власті властивості, а також забезпечувати в медичних цілях певний склад різноманітних субстанцій.

Як правило, показники життєдіяльності організму людині (температура, тиск, показники біохімічних процесів) перетворюються на електричні величини, вимір яких забезпечується медичними приладами. Більшість апаратів терапевтичного призначен­ий створюють енергетичний потік, тою чи іншою мірою пов’язаний з електрикою.

Можна виділити такі основні групи електронних приладів і апаратів, які використовуються для медико-біологічних цілей.

1. Прилади для зняття, передачі та реєстрації медико-біологічної інформації. Це інформація про процеси, що відбуваються в організмі, стан навколишнього середовища, процеси, які перебігають у протезах. До таких приладів належать балістокардіографії, фонокардіографи, реографи, рН-метри та ін.

2. Електронні прилади, які забезпечують дозований вплив на організм різноманітними фізичними чинниками з метою лікування: апарати мікрохвильової терапії, апарати для електрохірургії, кардіостимулятори та ін. З фізичної точки зору ці прилади є генераторами різноманітних електричних сигналів.

3. Кібернетичні електронні прилади. До них належать:

а) електронні обчислювальні машини для переробки, зберігання та автоматичного аналізу медико-біологічної інформації;

б) прилади для управління процесами життєдіяльності та автоматичного регулювання стану навколишнього середовища водини;

в) електронні моделі біологічних процесів та ін.

Надійність медичної апаратури

Здатність приладу не відмовляти в роботі в заданих умовах експлуатації і зберігати свою дієздатність у заданий інтервал часу характеризують узагальненим терміном — надійність.

Для медичної апаратури проблема надійності особливо актуальна, оскільки вихід приладів і апаратів з ладу може призвести не тільки до економічних втрат, а й до загибелі пацієнтів.

Надійність апаратури залежить від багатьох причин, врахувати дію яких практично неможливо. Тому кількісна оцінка надійності має імовірнісний характер. Наприклад, важливим параметром надійності є ймовірність безвідмовної роботи, що оцінюється експериментально відношенням кількості N(t) працюючих за час ∆t виробів до загальної кількості N₀ виробів: P(t)=N(t)/N₀ і визначає можливість збереження виробом дієздатності в заданому інтервалі часу.

Іншим важливим показником надійності є інтенсивність відмови λ(t), яка визначається як відношення кількості відмов dN добутку часу dt на загальну кількість N працюючих елементів: λ(t)=-(dN/Ndt)

Знак «-» вказує на той факт, що кількість працюючих виробів N зменшується з часом.

Між імовірністю безвідмовної роботи Р та інтенсивністю від мов λ існує певний зв'язок: dN/N=-λdt

Розв'язання цього рівняння дає залежність: P(t)=exp(-tλ) що трактується таким чином: при сталій інтенсивності відмови ймовірність безвідмовної роботи експоненціально залежить від часу.

Залежно від можливих наслідків відмови у процесі експлуатації медичні вироби поділяються на такі класи:

А — вироби, відмова яких являє безпосередню небезпеку для життя пацієнта або персоналу протягом встановленого для них терміну служби. Це апарати штучного дихання, кровообігу та ін.

Б — вироби, відмова яких спотворює інформацію про стан організму або навколишнього середовища, що призводить до безпосередньої небезпеки для життя пацієнта або персоналу. До них належать системи нагляду за хворими, апарати для стимуляції серцевої діяльності та ін.

В — вироби, відмова яких знижує ефективність або затримує лікувально-діагностичний процес у некритичних ситуаціях. До цього класу належить більша частина діагностичних і фізіотерапевтичних приладів, інструментарій та ін.

Г — вироби, які не містять частин, що можуть відмовити.