
- •Міністерство охорони здоров’я України Лебединське медичне училище імені проф.. М.І. Сітенка Основи біофізики та медичної апаратури
- •§1 Фізика та медицина
- •§ 1 .1 Опорно-рухова система людини
- •§1.2 Деформації тіл та їх характеристики
- •§ 1.3. Деформація біологічних тканин
- •4. Судинна тканина.
- •§2.1 Звукові хвилі
- •§ 2.2. Фізичні характеристики звуку
- •§2.3 Фізичні основи слуху
- •§ 2.4 Фізичні основи голосу
- •§2.5 Звукові методи діагностики
- •§ 2.6. Ультразвук та інфразвук
- •§ 2.7. Інфразвук
- •§ 2.8 Вібрація
- •§ 3.1. Внутрішнє тертя. Закон Ньютона
- •§ 3.2. Методи віскозиметрії
- •§3.3 Ламірна та турбулентна течія. Число Рейнольдса
- •§ 3.4 Основні закони гідродинаміки та їх застосування в медичній техніці
- •§ 3.5 Система кровообігу людини
- •§ 3.6 Основні гемодинамічні показники
- •§3.7 Пульсова хвиля
- •§4.1 Структура, властивості і функції мембран
- •§4.2 Транспорт речовин через мембрани
- •Пасивний транспорт речовин
- •Активний транспорт речовин
- •§4.3 Мембранні потенціали спокою і дії
- •§ 5.1 Основні характеристики електричного поля
- •§5.2 Елекричний диполь. Струмовий диполь
- •§ 5.3 Теорія Ейтховена. Фізичні основи екг
- •§ 6.1 Характеристики електричного струму. Закони Ома і Джоуля-Ленца
- •§6.2 Електропровідність тканин організму. Гальванізація. Електрофорез
- •§ 6.3 Імпульсний струм та його дія на організм
- •Ремезов рисунки електростимуляції 2.1112131415
- •§ 6.4 Змінний струм. Фізичні основи реографії
- •§ 6.5 Дія постійного та змінного електричного струму на біооб'єкти
- •§ 6.6 Магнітні властивості речовин. Магнітне поле.
- •§ 6.7 Магнітні властивості речовини
- •§ 6.8 Фізичні основи магнітобіології та магнітотерапії
- •§ 6.9 Методи лікування струмами високої частоти та механізм їх дії.
- •§ 7.1 Природа світла
- •§ 7.2 Оптичні методи дослідження біооб'єктів
- •2. Поглинання світла.
- •§7.4 Біофізика зору
- •§7.5 Оптична мікроскопія
- •§ 8.1 Характеристики теплового випромінювання
- •§8.2 Закони теплового випромінювання
- •§8.3 Застосування інфрачервоного випромінювання в медицині
- •§8.4 Ультрафіолетове випромінювання
- •§ 9.1 Елементи квантової механіки
- •§ 9.2 Люмінісценція
- •§ 9.3 Лазери та їх використання в медицині
- •§9.4 Елекронний парамагнітний резонанс
- •§ 9.5 Ядерний магнітний резонанс. Ямр-томографія
- •§10.1 Спектри рентгенівського випромінювання та його властивості
- •§10.2 Взаємодія х-випромінювання з речовиною
- •§10.3 Методи рентгенівської діагностики в терапії
- •§11.1 Закон радіоактивного розпаду
- •§11. 2 Активність. Одиниці активності
- •§11. 3 Види радіоактивного розпаду
- •§ 11.4 Види і основні властивості іонізуючого випромінювання
- •§ 11.5 Механізм взаємодії іонізуючого випромінення з речовиною
- •§ 11.6 Дозиметрія іонізуючого випромінення
- •§ 11.7 Біологічна дія іонізуючого випромінювання. Еквівалентна доза
- •§11.8 Методи дозиметричного радіаційного контролю
- •§ 11.9 Використання радіоактивного випромінювання в медицині
- •§ 12.1 Загальна класифікація медичної техніки
- •1. Класифікація медичних вп.
- •1.1. За призначенням:
- •1.3. За ступенем точності:
- •1.5. За принципом перетворення вимірюваного параметра в електричний сигнал:
- •§ 12.2 Променева діагностика
- •§ 12.3 Методи ультразвукової діагностики (узд)
- •§ 12.4 Термографія
- •§ 12.5 Ендоскопія
- •§ 12.6 Електрокардіографія
- •§ 12.7 Електроенцефалографія
- •§ 12.8 Електроміографія (емг)
- •§ 12.9 Основні прилади і апарати для клініко-діагностичних і біохімічних досліджень
- •§ 12.10Апаратура для електропунтурної діагностики
- •§ 12.11 Діагностична апаратура в офтальмології
- •§13.1 Фізіотерапевтична апаратура
- •§ 13.2 Гальванізація та лікувальний електрофорез
- •§ 13.3 Дарсонвалізація
- •§ 13.4 Електросон
- •§ 13.5 Діадинамотерапія
- •§ 13.6 Увч-терапія
- •§ 13.7 Індуктотермія
- •§ 13.8 Франклінізація
- •§ 13.9 Мікрохвильова терапія
- •§ 13. 10 Хвильова енергостабілізуюча терапія (хест)
- •§ 13.11 Ультразвукова терапія
- •§ 13.12 Світлолікування
- •§14.1 Спектрофотомери
- •§ 14.2 Фотоколориметри
- •§ 14.3 Рефрактометри
- •§ 14.4 Мікроскопія: методи, апаратура
- •§ 14.5 Правила техніки безпеки при роботі з електронною медичною апаратурою
електросон використовує імпульси прямокутної форми ( струми Ледюка) (рис.2.11):
= 1-130Гц, J= 0-10 мА, тривалість 0,2-2мс;
електронаркоз використовує діадинамічні струми ( струми Бернара) (рис.2.12), ( 2.13): = 100Гц
Ремезов рисунки електростимуляції 2.1112131415
Електростимуляція нервово-м язової системи ( електрогімнастика) використовує імпульси трикутної форми ( рис.2.14):
= 100Гц, тривалість 1-1,5 мс та експоненційної форми ( рис.2.15) :
= 8-100Гц, тривалість 2-60мс. Електрогімнастика використовується для скорочення м'язів при їх послабленні.
Електростимуляція серцево-судинної системи:
кардіостимулятори: = 1-1,2 Гц, тривалість 0,8-3мс;
дефібрилятори: J=25-30А.
§ 6.4 Змінний струм. Фізичні основи реографії
Змінний струм – це будь-який струм, що змінюється з часом. Ми будемо розглядати змінний струм як вимушені електромагнітні коливання.
Розглянемо три різних кола, до кожного з яких прикладена напруга ( рис.2.16).
Рисунок 2.16
Сила струму в колі з резистором буде змінюватися у фазі з прикладеною напругою :
ІR
= ImaxRcos
(6.13)
Сила
струму в колі з котушкою індуктивності
буде відсьавати по фазі від прикладеної
напруги на
:
IL=Imax
L
cos
, (6.14)
А
сила струму в колі з кондинсатером
ємністю С
буде випереджувати по фазі напругу на
ІC
=
I maxC
cos (
) (6.15)
За допомогою векторних діаграм це можна зобразити таким чином
( рис2.17). За законом Ома відношення Umax до I max є відповідним опором.
Рисунок 2.17
Для кола з резистором омічний опір:
R
=
(6.16)
Для кола з котушкою індуктивний опір:
XL
= =
( 6.17)
Для кола з конденсатором ємнісний опір:
Xc = = ( 6.18)
Розглянемо
коло, в якому послідовно з'єднані
резистор, котушка і конденсатор ( рис.
2.18).
Рисунок 2.18
В загальному випадку сила струму в колі та напруга змінюються не в одній фазі. Знайдемо Umax за методом векторних діаграм. Шукану напругу можна подати як суму трьох векторів Umax R, UmaxL, UmaxC ( рис.2.19)
Рисунок 2.19
Величину Umax можна знайти за теоремою Піфагора:
U2 max = U2 maxR + (U maxL - U maxC )2 ( 6.19)
або
I2
max
Z2
= I2
max
R2
+
I2
max
2
,
( 6.20)
звідки
Z=
де Z –повний опір кола змінного струму, який називається імпедансом.
Основи реографії
Індуктивністю біологічних тканин нехтують (при v <1010Гц) і вважають, що їхній імпеданс дорівнює геометричній сумі активного R і ємнісного Хc опорів. Для характеристики пропускання струму живими клітинами використовують еквівалентні схеми, тобто такі комбінації С і R, які можуть моделювати електричні параметри біологічних тканин. Найбільш вдала еквівалентна електрична схема тканин організму зображена на рис. 2.20, але вона також повністю не відтворює закономірності проходження електричного струму через біологічні системи
R1
RR
R2 C
Рисунок 2.20
Частотна залежність імпедансу ( дисперсія імпедансу) дозволяє оцінити життєздатність тканин організму , що важливо при трансплантації органів ( рис 2.21).
На рис. 2.21 наведені графіки дисперсії імпедансу:
крива 1 - здорові тканини, 2 - мертві. В мертвій тканині зруйновані мембрани (живі конденсатори) і вона має тільки омічний опір.
Імпеданс тканин визначається їх функціональним станом і може служити діагностичним показником
Z
1
2
ln
Рисунок 2.21
Так, імпеданс кровоносних судин залежить від їх кровонаповнення, а значить і від серцево-судинної діяльності тощо.
Реографія ( імпеданс плетизмографія) - метод діагностики, який базується на дослідженні зміни імпедансу органів і тканин під час їх кровонаповнення в процесі серцевої діяльності.
Види реографії:
РКГ – реокардіографія;
РЕГ – реоенцефалографія ;
РВГ- реовазографія .
Вимірювання
імпедансу проводять при
= 30 кГц.
Крива зміни імпедансу в часі —- називається реограмою. За допомогою цього методу можна одержати реограму головного мозку (реоенцефалограма) серця (реокардіограма), магістральних судин і кінцівок (реовазограми). Прилад для реєстрації реограм називається реографом.