1.5 Классификация технических средств
Технические средства, как и методы измерений, классифицируются по функциональному назначению (аппаратура диагностическая, лечебно-профилактическая и исследовательская), а также по принципам, лежащим в основе методов измерений.
1.6 Особенности проведения медико-биологических исследований
При выполнении МБИ должны учитываться следующие особенности их выполнения:
Сложная взаимосвязь измеряемых физических параметров с медико-биологическими показателями и физиологическими процессами (характер этой связи не всегда полностью известен).
Трудность учета всех посторонних факторов (воздействующих на БО), особенно психофизиологических факторов, искажающих результат.
Применение косвенных методов измерений, когда не возможны прямые измерения как на макро-, так и на микроуровнях.
Необходимость учета разброса индивидуальных показателей.
Подвижность объекта создает дополнительные трудности (методические) в проведении измерений.
Трудности измерения параметров внутренней среды БО.
Требование высокой чувствительности измерительных датчиков при наличии шумов и помех как со стороны находящихся рядом систем БО, так и внешних помех (биопотенциалы мозга ~10-6 В, а отношение сигнал/шум ~10-3, напряженность магнитного поля сердца ~10-6 Э, а колебания магнитного поля Земли находятся в пределах ~0.5±0.01 Э).
Необходимость выполнения большого числа измерений для получения достоверных данных о состоянии организма.
Частотный диапазон большинства сигналов молекулярного и клеточного уровней лежат в области инфракрасных частот и выше, в которой не разработаны методы и средства точных измерений.
Выделяют 4 группы параметров, измеряемых в биологии и медицине:
– показатели отдельных органов и систем БО;
– биофизические и биохимические параметры проб, взятых от БО;
– параметры искусственных воздействий;
– параметры естественных воздействий.
1.7 Общая схема канала измерений
На поверхности каждого БО имеется определенный электрический рельеф. Он создан электрическими зарядами, значения которых изменяются по разным временным законам. Некоторые проявления динамики электрического заряда хорошо изучены и применяются в электрофизиологических измерениях (например, кожно-гальванические реакции, электрокардиография, электроэнцефалография). Другие не изучены достаточно полно, чтобы их информационные свойства нашли практическое применение.
Реальный электрический сигнал, снимаемый с участка БО, представляет собой напряжение сложной формы с постоянной составляющей и является результатом проявления физических явлений и специфических процессов, обусловленных особенностями функционирования систем и органов БО.
При изменении электрических свойств каких-либо участков БО регистрируемый потенциал будет модулироваться сигналом этих изменений. Наблюдаемые модуляции также информативны и могут дать дополнительные сведения о состоянии БО.
В общем случае канал измерений БО можно представить тремя каскадно соединенными устройствами (рис.1.2).
Рис.1.2 Схема канала измерений
На рисунке 1.2 обозначены:
ИП – измерительный преобразователь;
> – усилитель;
УО – устройство обработки.
Конструкции этих устройств, их принципиальные схемы, элементная база, а также параметры и характеристики определяются видами измерений и сложностью решаемых задач при проведении исследований.