8. Медицинская техника

8.1. Охарактеризуйте связь интенсивности отказов изделий медицинской техники со временем.

8.2. Определите вероятность безотказной работы реографа за время 500 часов при заданном среднем времени безотказной работы t_m = 450 часов.

8.3. Определите число отказавших изделий медицинской техники, если к началу испытаний их было 9000, работали они 500 часов, а интенсивность отказов для данных изделий составляет 0,000002 1/час.

8.4. Аппарат для лечения диадинамическими токами «ТОНУС» по обеспечению электробезопасности относится к классу …… .

8.5. Сформулируйте цель, для которой предназначено «рабочее» заземление реоплетизмографа.

8.6. Определите значение допустимого напряжения прикосновения, если эквивалентное сопротивление тела человека 1000 Ом, а допустимый ток утечки составляет 1,2 мА.

8.7. Медицинский аппарат включен в электрическую сеть промышленной частоты 50 Гц и напряжением 220 В. Сопротивление утечки между сетевой цепью аппарата и корпусом равно 12 МОм. Медработник, использующий аппарат, коснулся корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение напряжения, под которым окажется тело медработника, если эквивалентное сопротивление тела человека составляет 1000 Ом.

8.8. Медицинский аппарат включен в электрическую сеть промышленной частоты 50 Гц и напряжением 220 В. Сопротивление утечки между сетевой цепью аппарата и корпусом равно 29 МОм. Медработник, использующий аппарат, коснулся корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение силы тока, который пройдет через тело медработника, если эквивалентное сопротивление тела человека составляет 1000 Ом, а внутренним сопротивлением сетевого источника пренебречь.

8.9. Классифицируйте тип устройств съёма медико-биологической информации, к которым относятся устройства съема при регистрации артериального давления.

8.10. Классифицируйте тип устройств съёма медико-биологической информации, к которым относятся устройства съёма при электрокардиографии.

8.11. Определите минимальное входное сопротивление усилителя биопотенциалов, если внутреннее сопротивление источника биопотенциалов r = 100 Ом, а потенциалы должны быть зарегистрированы с погрешностью не большей, чем 8 %.

8.12. Определите входное сопротивление усилителя биопотенциалов, если внутреннее сопротивление источника биопотенциалов r = 300 Ом, а входное напряжение на первом каскаде усилителя должно составлять 90% от ЕДС источника биопотенциалов.

8.13. Определите входное сопротивление второго каскада двухкаскадного электронного усилителя, если выходное напряжение и сила тока первого каскада соответственно равны 3В и 0,06 А.

8.14. Определите ЭДС источника входного сигнала, если входной ток и входное сопротивление усилителя составляют 3 мА и 400 Ом. Внутреннее сопротивление источника равно 40 Ом.

8.15. Определите коэффициент усиления по напряжению однокаскадного усилителя в отвлеченных числах, если напряжение на входе 40 мВ, а выходное напряжение 7 В.

8.16. Найдите число раз, в которое изменится напряжение сигнала на выходе усилителя, если его усиление по напряжению возрастёт на 20 дБ.

8.17. Определите коэффициент усиления электронного усилителя миографа по мощности в децибелах, если коэффициент усиления этого усилителя по напряжению 20 дБ, а по току 2 дБ.

8.18. Определите число одинаковых каскадов с коэффициентом усиления по напряжению K = 10, которое должен содержать усилитель, чтобы обеспечить общее усиление по напряжению 150 дБ.

8.19. Определите выходную мощность электронного усилителя, если коэффициент усиления по току равен 7 , сопротивление на выходе усилителя составляет 100 Ом, а величина входного тока - 2 мА.

8.20. Для определения чувствительности электрокардиоскопа на его вход от генератора подаются электрические гармонические колебания частотой 50 Гц. При этом на экране кардиоскопа при выключенной развертке измеряют длину вертикального отрезка - траекторию луча. Определите показания стрелочного вольтметра на выходе генератора, если длина отрезка на экране должна соответствовать 3 мВ.

8.21. На кардиограмме во II стандартном отведении зубец P, соответствующий деполяризации предсердий, занял 1,9 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца P, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 25 мм/с.

8.22. Рассчитайте индукцию магнитного поля, необходимую для того, чтобы протонный магнитный резонанс наблюдался при частоте 120 МГц. g-фактор для протонов равен 5,585.

8.23. У ультразвукового диагностического прибора имеется набор зондов с рабочими частотами: 1) 2,5 МГц, 2) 3,5 МГц, 3) 5,5 МГц, 4) 7,5 МГц и 5) 15 МГц. Укажите номер зонда, обеспечивающего идентификацию объектов с наименьшими размерами.

8.24. Электронная схема аппарата для СМТ - терапии «АМПЛИПУЛЬС-4» формирует ________________ .

8.25. Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью 2 имеет длительность отдельного импульса равную 40 мс. Определите длительность паузы между импульсами.

8.26. Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью 5 имеет длительность паузы между импульсами равную 30 мс. Определите длительность отдельного импульса.

8.27. В треугольном видеоимпульсе время нарастания тока от нуля до максимального значения равного 10 мкА составило 5 мкс. Определите крутизну переднего фронта импульса.

8.28. При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 5000 Гц, а на другую пару - ток с частотой 4970 Гц. Определите частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие. Электрические токи, подводимые к пациенту - гармонические.

8.29. При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 3032 Гц, а на другую пару - ток с частотой 3016 Гц. Амплитудные значения обоих токов одинаковы и составляют по 1 мА. Определите амплитуду электрического тока, оказывающего лечебное действие в момент времени равный периоду биений тока. Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические.

8.30. При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 3032 Гц, а на другую пару - ток с частотой 3016 Гц. Амплитудные значения обоих токов одинаковы и составляют по 1 мА. Определите мгновенное значение электрического тока в момент времени равный периоду биений тока. Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические.

8.31. При диатермии для накожных и внутриполостных электродов допускаются предельные значения плотности высокочастотного тока проводимости: 0,015 А/см² и 0,03 А/см². Обоснуйте и укажите значение плотности тока допустимое для внутриполостных электродов.

8.32. При диатермии для накожных и внутриполостных электродов допускаются предельные значения плотности высокочастотного тока проводимости: 0,015 А/см² и 0,03 А/ см². Объясните и укажите значение плотности тока, которое допускается при использовании накожных электродов.

8.33. Подсчитайте количество тепла, выделяющееся в одной и той же ткани при индуктотермии, производимой аппаратом ИВК-4 (рабочая частота 13,6 МГц), если количество тепла, выделяющееся при индуктотермии, производимой импортным аппаратом (рабочая частота 27,12 МГц) составляет 20 Дж. (Амплитуды индукции магнитного поля в обоих случаях считать равными.)

8.34. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при УВЧ - терапии.

8.35. При процедуре УВЧ воздействию подвергаются ткани с относительной диэлектрической проницаемостью равной 2 и тангенсом угла диэлектрических потерь равном 0,38. Определите количество тепла, выделяющегося при этом в единице объема ткани ежесекундно, если амплитуда напряженности электрического поля в ткани составляла 10 В/м. Аппарат работает на частоте 40,68 МГц.

8.36. Подстроечный конденсатор переменной емкости терапевтического контура аппарата УВЧ снабжен шкалой. При резонансе его показания соответствовали C(0) = 200 мкФ. Параллельно этому конденсатору к клеммам пластин-излучателей первый раз включили сухой конденсатор неизвестной емкости, а второй раз этот же конденсатор, но заполненный жидким диэлектриком. В первый раз при резонансе конденсатор переменной емкости показал C(1) = 150 мкФ, а во второй раз C(2) = 120 мкФ. Определите относительную диэлектрическую проницаемость жидкого диэлектрика на частоте УВЧ.

8.37. Длина электромагнитной волны СВЧ диапазона частоты 1000 МГц в жировой ткани (по данным Прессман А.С. 1968г.) составляет 12,42 см. Определите относительную диэлектрическую проницаемость жировой ткани на данной частоте, приняв относительную магнитную проницаемость ткани равной единице.

8.38. Для определения концентрации гемоглобина в крови был прокалиброван фотоэлектрический гемоглобинометр. На построенном калибровочном графике точке с оптической плотностью 0,23 соответствует концентрация гемоглобина 167,00 г/л. Определите концентрацию гемоглобина в пробе, полученной от больного, если для этой пробы, измеренная на гемоглобинометре оптическая плотность, оказалась равной 0,24. Для раствора гемоглобина закон Ламберта-Бугера-Бера выполняется.

8.39. С помощью предварительно прокалиброванного флуорометра определялась концентрация витамина B в растворе. Относительная интенсивность флуоресценции для пробирки с чистым растворителем оказалась равной 5%. Для образца с эталонной концентрацией 16 нг/л относительная интенсивность флуоресценции равна 40%. Определите концентрацию витамина B в пробе, для которой считанное со шкалы прибора значение относительной интенсивности флуоресценции оказалось равным 36 %.

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Фундаментальные постоянные

Универсальная газовая постоянная	R = 8,314 Дж/(К·моль)
Постоянная Больцмана	k = 1,38 · 10 –23 Дж/К
Число Фарадея	F = 96485 Кл/моль
Постоянная Планка	h = 6,63·10-34 Дж·с
Магнетон Бора	= 9,28·10 –24 А·м2 (Дж/Тл)
Ядерный магнетон	= 5,05·10 А·м (Дж/Тл)
Электрическая постоянная	= 8,85·10 Кл /(Н·м )
Магнитная постоянная	= 1,26·10 Гн/м
Заряд электрона (абс. значение)	e = 1,6·10 Кл
Атомная единица массы (а.е.м.)	1,66·10 кг
Гравитационная постоянная	G = 6,67·10 Н·м ·кг
Масса покоя электрона	m = 9,1·10 кг
Масса покоя протона	m = 1,67·10 кг
Постоянная Стефана-Больцмана	σ = 5,67·10-8 Вт/(м2·К4)
Внесистемная единица электрического дипольного момента – дебай (Д)	1Д = 3,33·10-30 Кл·м

Наименования и обозначения приставок СИ

для образования десятичных кратных и дольных единиц и их множители

Наименование приставки	Обозначение приставки		Множитель	Примеры
	международное	Русское
Экса	E	Э	1018	эксабеккерель
Пета	P	П	1015	петаджоуль
Тера	T	Т	1012	терагерц
Гига	G	Г	109	гигаватт
Мега	M	М	106	мегаом
Кило	k	к	103	километр
Гекто	h	г	102	гектолитр
Дека	da	да	101	декалитр
Деци	d	д	10-1	дециметр
Санти	c	с	10-2	сантиметр
Милли	m	м	10-3	милливольт
Микро	m	мк	10-6	микроампер
Нано	n	н	10-9	наносекунда
Пико	p	п	10-12	пикофарад
Фемто	f	ф	10-15	фемтокулон
Атто	a	а	10-18	аттограмм

ПРАВИЛА ПРИБЛИЖЁННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ.

При решении задач, как правило, имеют дело с приближёнными числовыми значениями физических величин.

Используя калькуляторы, которые при вычислениях дают большое число значащих цифр, необходимо чётко знать, сколько значащих цифр следует оставить, а остальные отбросить.

При этом используют правила округления. 1) Если первая отбрасываемая цифра больше 5, то последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу. Например, число 49,2568 после округления до сотых долей нужно записать 49,26. 2) Если первая отбрасываемая цифра меньше 5, то последняя сохраняемая цифра не меняется. Например, число 49,2536 после округления до сотых долей нужно записать 49,25. 3) Если отбрасывается одна цифра и она равна 5, то последняя сохраняемая цифра должна быть чётной. Например, число 49,25 после округления до десятых долей нужно записать 49,2, но 49,35 после округления до десятых долей 49,4.

При получении числовых расчётов следует придерживаться основных правил приближённых вычислений:

1. При сложении и вычитании результат округляется так, чтобы он не имел значащих цифр в тех разрядах, которые отсутствуют хотя бы в водной из заданных величин, например, 1,3846 +2,52 – 0,537 =

= 3,3676 3,37.

2. При умножении сомножители округляются так, чтобы каждый содержал столько значащих цифр, сколько их имеет сомножитель с минимальным их числом. В произведении при этом следует оставить такое же число значащих цифр, как в и в сомножителях после округления, например

3. При делении поступают как и при умножении, например, 9,653 3,2 = .

4. При возведении в степень в результате оставляют столько значащих цифр, сколько их имеет основание степени, например,

= .

5. При извлечении корней в результате оставляют столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное выражение, например,

ОГЛАВЛЕНИЕ