Классификация медицинской электронной аппаратуры

Большое значение в медицине имеет раздел физики, имеющий самостоятельное значение, - электроника.

Всю медицинскую аппаратуру можно классифицировать как по функциональному назначению, так и по принципу действия.

1. Классификация медицинской электроники по функциональному назначению.

а) Аппаратура для функциональной диагностики:

Эта аппаратура применяется

- для получения, съёма, и передачи медико-биологической информации:

- регистрация биопотенциалов, возникающих при работе различных органов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ);

- регистрация неэлектрических величин электрическими при-

борами: температура, смещение тела, различные биохимические показатели и др. неэлектрические характеристики с помощью датчиков преобразуются в электрический сигнал и регистрируются (фонокардиография – исследование шумов, возникающих при работе сердца, реография - исследование объёма кровенаполнения органов и тканей и т.д.);

- эндо- и радиометрия – миниатюрная электронная аппаратура

с микрорадиогенератором (например, пилюля на конце полиэтиленового катеттера).

б) аппаратура для электростимуляции используется для физиологических исследований, а также для лечебных целей (кардиостимуляторы).

в) аппаратура для электротерапии обеспечивает воздействие на организм различными физическими факторами с целью лечения (аппарат для гальванизации – воздействие постоянным электрическим током; аппарат УВЧ – терапии – воздействие переменным электрическим полем; аппараты электрохирургии – воздействие токами высокой частоты; электростимуляторы – воздействие импульсными токами и др.)

г) aппараты для лабораторного анализа – ФЭК, рефрактометр, поляриметр и др.

д) компьютерная техника для переработки хранения, анализа и моделирования биологических процессов.

II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.

Медицинская электронная аппаратура, являясь по назначению медицинской, по принципу действия является физическими приборами. Поэтому её можно классифицировать на

а) усилители - основа приборов для функциональной диагностики;

б) выпрямители переменного тока - аппарат для гальванизации (электротерапия);

в) генераторы импульсных токов – электростимуляция здоровых и больных мышц;

г) генераторы электромагнитных колебаний – УВЧ-тера-пия, электоротомия (электрохирургия) и др.;

д) генераторы механических колебаний – аудиометр, аппарат УЗИ (функциональная диагностика);

е) генераторы оптического излучения – лазеры.

Действие электрического тока на организм.

При работе с электронной аппаратурой не исключено пора-

жение медицинского персонала и пациентов электрическим током при соприкосновении с токоведущими частями аппаратуры или с нетоковедущими металлическими частями приборов, случайно оказавшимися под напряжением или при нарушении изоляции. Поражение электрическим током может быть в виде электрического удара или электрической травмы.

Электрический удар – это возбуждение тканей организма под действием электрического тока, сопроваждающееся непро-извольным судорожным сокращением мышц. При этом воз-можны такие виды воздействия: механическое – разрыв тканей, химическое – электролиз крови (образование активных радика-лов, их взаимодействие с белковыми молекулами и разрушение белковых молекул), биологическое – поражение нервной систе-мы, нарушение дыхания и сердечной деятельности, даже смерть.

Электрическая травма – это результат внешнего местного действия тока на организм. При этом возможны ожоги кожных покровов (тепловое действие тока), электрометаллизация (внед-рение в кожу частиц расплавленного металла), знаки тока (появ-ление резкоочерченных круглых пятен на коже в местах входа и выхода тока).

Действие тока на организм зависит от вида тока, силы тока, его частоты, продолжительности воздействия, пути прохождения тока, состояния организма.

Рассмотрим действие тока от каждого фактора в отдельности.

1. От силы тока. Сила тока – основной параметр, определящий степень поражения. Экспериментальные наблюдения действия тока на организм приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Значение силы тока, мА	Переменный ток, частотой 50-60 Гц	Постоянный ток
1	ощущение тока, легкое дрожание пальцев	не ощущается
5-7	легкие судороги или бо-левые ощущения в руках	ощущение тока, покалы-вание, ощущение нагрева
10-15	трудно оторваться от электродов	усиливается ощущение нагрева
20-25	паралич рук, дыхание затруднено	незначительное сокращение мышц рук
50-80	остановка дыхания, нача-ло фибрилляции сердца	сокращение мышц рук, судороги, затрудненное дыхание
90-100	остановка дыхания, при длительности 3 секунды и более остановка сердца	остановка дыхания

Из таблицы мы можем сделать вывод: опасность поражения током тем больше, чем больше сила тока, идущего через человека, и в зависимости от вида тока степень поражения при одной и той же силе тока различна.

Согласно приведенной таблице, очевидно, что предельно допустимые значения силы переменного тока , а постоянного тока . Предельно допустимыми значениями называют значения силы тока, при которых организм не поражается.

Предельно допустимые значения напряжения легко установить из закона Ома для участка цепи: , но, прежде следует разобраться с величиной сопротивления тела человека.

Сопротивление тела человека складывается из сопротивления внутренних органов человека, , и сопротивления кожи . Величина существенно превосходит величину и является неопределённой, т.к. кожа имеет неодинаковую толщину на разных участках тела, и зависит от внутренних и внешних причин (потливость, влажность). Поэтому при расчете предельно допустимого значения напряжения в расчет принимают только сопротивление внутренних органов и определяют его как . Откуда для переменного тока , для постоянного .

Если же человек попадает под действие переменного тока из сети с напряжением 220 В, то ток, проходящий по телу человека,

равен и является смертельно опасным.