Надежность медицинской аппаратуры

Медицинская аппаратура должна нормально функциониро­вать. Это требование, однако, не всегда выполняется, говоря точ­нее, такое требование не может выполняться сколь угодно долго, если не принимать специальных мер.

Врач, использующий медицинскую аппаратуру, должен иметь представление о вероятности отказа эксплуатируемого изделия, т. I о вероятности порчи прибора (аппарата) или его частей, превышение или понижения допустимых параметров. Устройство, не отвечающее техническим условиям, становится неработоспособным. Отремонти­ровав, его можно сделать вновь работоспособным. Во многих случаях достаточно заменить лампу или резистор, чтобы изделие вновь функ­ционировало нормально, однако может быть и так, что аппаратура оказывается настолько устаревшей и изношенной, что экономически нецелесообразно ее ремонтировать (восстанавливать). В связи с этим медицинский персонал должен иметь представление о ремонтопри­годности аппаратуры и долговечности ее частей.

Способность изделия не отказывать в работе в заданных усло­виях эксплуатации и сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени характеризуют обобщающим тер­мином надежность.

Для медицинской аппаратуры проблема надежности особенно ак­туальна, так как выход приборов и аппаратов из строя может при­вести не только к экономическим потерям, но и к гибели пациентов.

Способность аппаратуры к безотказной работе зависит от мно­гих причин, учесть действие которых практически невозможно, поэтому количественная оценка надежности имеет вероятност­ный характер. Так, например, важным параметром является ве­роятность безотказной работы. Она оценивается эксперимен­тально отношением числа N работающих (не испортившихся) за время t изделий к общему числу N_o испытывавшихся изделий:

Эта характеристика оценивает возможность сохранения изделием работоспособности в заданном интервале времени. Другим количе­ственным показателем надежности является интенсивность от­казов Ц£). Этот показатель равен отношению числа отказов dN за время dt к произведению времени dt на общее число N работаю­щих элементов:

Знак «-» поставлен в связи с тем, что d N < 0, так как число рабо­тающих изделий убывает со временем.

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. 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.

Высокочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура. Аппараты электрохирургии

Большая группа медицинских аппаратов — генераторов элек­тромагнитных колебаний и волн — работает в диапазоне ультра­звуковых (надтональных), высоких, ультравысоких и сверхвысо­ких частот и называется обобщающим термином высокочастот­ная электронная аппаратура.

Проблема электродов в данном случае решается по-разному. Для высокочастотных токов используются стеклянные электроды, воздействие переменным магнитным полем (индукто-термия) оказывается через спирали или плоские свернутые кабели, по которым проходит переменный ток, создавая переменное магнит­ное поле. При УВЧ-терапии прогреваемую часть тела помещают между дискообразными металлическими электродами (рис. 18.13), покрытыми слоем изолятора. При воздействии электромагнитными волнами приближают к телу излучатель этих волн.

Для безопасности больного электроды подключаются не к коле­бательному контуру генератора (КГ), а к контуру пациента (тера­певтическому контуру, ТК), который индуктивно связан с основ­ным колебательным контуром генератора (рис. 18.14). Индуктив­ная связь исключает возможность случайного попадания больного под высокое постоянное напряжение, которое практически имеет­ся в большинстве медицинских высокочастотных генераторов. На рис. 18.14 изображен генератор на триоде, так как ламповые гене­раторы еще применяются в медицинской аппаратуре в связи с не­обходимостью получить достаточно большую мощность.

Физиотерапевтические аппараты, являющиеся генераторами электромагнитных колебаний, конструируются так, чтобы не ме­шать радиоприему и телевидению. Это обеспечивается, с одной сто­роны, специальными помехозащитными устройствами, а с другой стороны, определенным строгим заданием диапазона рабочих частот.

Рис. 18.13 Рис. 18.14