2-mavzu-Biotibbiy ma'lumotlarni olish, uzatish va ro'yxatga olishning strukturaviy sxemasi bioelektrik signallarni qabul qilish uchun elektrodlar. Biotibbiy ma'lumotlarni olish tizimi

2-mavzu-Biotibbiy ma'lumotlarni olish, uzatish va ro'yxatga olishning strukturaviy sxemasi. bioelektrik signallarni qabul qilish uchun elektrodlar.
Biotibbiy ma'lumotlarni olish tizimi
Har qanday biotibbiyot tadqiqotlari tegishli ma'lumotlarni olish va ro'yxatdan o'tkazish bilan bog'liq. Ushbu maqsadlar uchun ishlatiladigan asboblar va usullarning xilma-xilligiga qaramasdan, ularning umumiy sxemalari va ishlash tamoyillari ko'rsatilishi mumkin.
Bobda ko'rib chiqilgan savollar qisman kibernetika bilan bog'liq.
2.1. SALOMATLIK HAQIDAGI BIOLOGIK MA'LUMOTLARNI QABUL QILISH, O'TKAZISH VA RO'YXATDATISHNING TUZILIK DIAGRAMASI.
Biotibbiyot tizimining holati va parametrlari to'g'risidagi ma'lumotlarni olish va qayd etish uchun barcha qurilmalar to'plami bo'lishi kerak.
Ushbu to'plamning asosiy elementi - o'lchash moslamasining sezgir elementi, pikap moslamasi - albatta tizimning o'zi bilan aloqa qiladi yoki o'zaro ta'sir qiladi, qolgan elementlar odatda biotibbiyot tizimidan ajratiladi, ba'zi hollarda o'lchash tizimining qismlari hatto o'lchov ob'ektidan sezilarli masofalarga bog'liq bo'lishi mumkin.
O'lchov sxemasining blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.1. Ushbu sxema umumiy bo'lib, diagnostika va tadqiqot uchun tibbiyotda qo'llaniladigan barcha turdagi haqiqiy tizimlarni aks ettiradi. Tibbiy elektronika asboblarida sezgir element to'g'ridan-to'g'ri elektr signalini ishlab chiqaradi yoki biologik tizim ta'sirida bunday signalni o'zgartiradi. Shunday qilib, pikap qurilmasi biotibbiyot va fiziologik tarkibdagi ma'lumotlarni elektron qurilma signaliga aylantiradi. Tibbiy elektronikada ikkita turdagi pikap qurilmalari qo'llaniladi: elektrodlar va sensorlar.
O'lchov zanjirining yakuniy elementi biologik tizim haqidagi ma'lumotlarni kuzatuvchi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri idrok etishi mumkin bo'lgan shaklda aks ettiruvchi yoki ro'yxatdan o'tkazuvchi o'lchov vositasidir.
Ko'pgina hollarda, qabul qilish moslamasi va o'lchash asbobi o'rtasida dastlabki signalni kuchaytiradigan va uni masofaga uzatuvchi elementlar mavjud.
Blok diagrammada X biologik tizimning ba'zi o'lchanadigan parametrlarini, masalan, qon bosimini anglatadi. G harfi chiqish qiymatini, masalan, o'lchash moslamasidagi oqim kuchini (mA) yoki ro'yxatga olish moslamasining qog'ozidagi yozuvning (mm) siljishini ko'rsatadi. Hisoblash uchun T = f (X) bog'liqligi ma'lum bo'lishi kerak.

2.1-rasm O'lchov sxemasining strukturaviy diagrammasi

Ko'pgina hollarda, qabul qilish moslamasi va o'lchash asbobi o'rtasida dastlabki signalni kuchaytiradigan va uni masofaga uzatuvchi elementlar mavjud.
Blok diagrammada X biologik tizimning ba'zi o'lchanadigan parametrlarini, masalan, qon bosimini anglatadi. G harfi chiqish qiymatini, masalan, o'lchash moslamasidagi oqim kuchini (mA) yoki ro'yxatga olish moslamasining qog'ozidagi yozuvning (mm) siljishini ko'rsatadi. Hisoblash uchun T = f (X) bog'liqligi ma'lum bo'lishi kerak.
2.2. BIOELEKTR SIGNALNI OLISH UCHUN ELEKTRODLAR
Elektrodlar o'lchash sxemasini biologik tizim bilan bog'laydigan maxsus shakldagi o'tkazgichlardir.
Tashxis qo'yishda elektrodlar nafaqat elektr signalini olish uchun, balki tashqi elektromagnit ta'sirni, masalan, reografiyada ham qo'llaniladi. Tibbiyotda elektrodlar davolash va elektr stimulyatsiyasi uchun elektromagnit effektlarni ta'minlash uchun ham qo'llaniladi.
Elektrodlarga ma'lum talablar qo'yiladi: ular tezda o'rnatilishi va olib tashlanishi, elektr parametrlarining yuqori barqarorligiga ega bo'lishi, bardoshli bo'lishi, shovqin yaratmasligi, biologik to'qimalarni bezovta qilmasligi va hokazo.
Bioelektrik signalni qabul qilish uchun elektrodlar bilan bog'liq muhim jismoniy muammo foydali ma'lumotlarning yo'qotilishini minimallashtirishdir, ayniqsa elektrod-teri bilan aloqa qilish qarshiligida. Biologik tizim va elektrodlarni o'z ichiga olgan sxemaning ekvivalent elektr davri shaklda ko'rsatilgan. 2.2 (8bp - biopotentsiallar manbaining emf; r - biologik tizimning ichki to'qimalarining qarshiligi; R - terining va u bilan aloqa qiladigan elektrodlarning qarshiligi; Kvh - biopotentsial kuchaytirgichning kirish qarshiligi potentsiallar). Ohm qonunidan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha bo'limlaridagi oqim kuchi bir xil deb hisoblasak, bizda

Kuchaytirgichning kirishidagi kuchlanishning pasayishini shartli ravishda foydali deb atashimiz mumkin, chunki kuchaytirgich emfning aynan shu qismini oshiradi. manba. Biologik tizim ichidagi va elektrod-teri tizimidagi kuchlanishning pasayishi Ir va IR bu ma'noda foydasiz. 8bp berilganligi va Ir ning pasayishiga ta'sir qilish mumkin emasligi sababli, IR^ ni faqat R ni kamaytirish va birinchi navbatda, elektrod-teri kontaktining qarshiligini kamaytirish orqali oshirish mumkin.
Elektrod-terining vaqtinchalik qarshiligini kamaytirish uchun ular elektrod va teri orasidagi muhitning o'tkazuvchanligini oshirishga harakat qiladilar, sho'r suv bilan namlangan doka yoki elektr o'tkazuvchan pastalardan foydalanadilar. Ushbu qarshilik elektrod-teri bilan aloqa qilish maydonini oshirish orqali kamayishi mumkin, ya'ni. elektrod hajmini oshirish orqali, lekin bu holda elektrod bir nechta ekvipotensial sirtlarni ushlaydi va elektr maydonining haqiqiy tasviri buziladi.
Maqsadga ko'ra, bioelektrik signalni olib tashlash uchun elektrodlar quyidagi guruhlarga bo'linadi:
1) funktsional diagnostika xonalarida qisqa muddatli foydalanish uchun, masalan, bitta elektrokardiogramma uchun;
2) uzoq muddatli foydalanish uchun, masalan, intensiv terapiya bo'limlarida og'ir bemorlarni doimiy nazorat qilish bilan;
2.2-rasm Biologik tizim va elektrodlarni o'z ichiga olgan sxemaning ekvivalent elektr davri

3) harakatlanuvchi mavzularda, masalan, sport yoki kosmik tibbiyotda foydalanish uchun;
4) shoshilinch foydalanish uchun, masalan, tez yordam mashinasida. Ma'lumki, barcha holatlarda elektrodlardan foydalanishning o'ziga xos xususiyatlari o'zini namoyon qiladi: sho'rlangan eritma qurib ketishi mumkin va agar bioelektrik signallarni kuzatish uzoq davom etsa, qarshilik o'zgaradi, bemorga igna elektrodlarini qo'llash ishonchliroqdir. ongsiz va hokazo.
Elektrofiziologik tadqiqotlarda elektrodlardan foydalanishning ikkita o'ziga xos muammosi mavjud. Ulardan biri galvanik emfning paydo bo'lishidir. elektrodlar biologik to'qimalar bilan aloqa qilganda. Ikkinchisi elektrodlarning elektrolitik polarizatsiyasi bo'lib, u oqimning o'tishi paytida elektrodlarda reaktsiya mahsulotlarini chiqarishda o'zini namoyon qiladi. Natijada, asosiy emfga nisbatan qarshi emf mavjud.
Ikkala holatda ham, natijada olingan emf. elektrodlar tomonidan olingan foydali bioelektrik signalni buzish. Bunday ta'sirlarni kamaytirish yoki yo'q qilish usullari mavjud, ammo bu usullar elektrokimyo bilan bog'liq va bu kursda yoritilgan.
Xulosa qilib aytganda, ba'zi elektrodlarning qurilmasini ko'rib chiqing.
Elektrokardiogrammalarni olish uchun elektrodlar oyoq-qo'llariga maxsus rezina bantlar bilan biriktiriladi - terminallari 1 bo'lgan metall plitalar (2.3-rasm), ularga qo'rg'oshin kabellarining pinlari kiritiladi va mahkamlanadi. Kabellar elektrodlarni elektrokardiografga ulaydi. Bemorning ko'kragiga ko'krak elektrodi 2 qo'yiladi.U rezina so'rg'ich bilan ushlanadi. Ushbu elektrodda qo'rg'oshin simi pinining terminali ham mavjud.

Rasm. 2.3 Terminalli metall plitalar 2.4-rasm Shisha mikroelektrod.

Mikroelektrod amaliyotida shisha mikroelektrodlar qo'llaniladi. Bunday elektrodning profili rasmda ko'rsatilgan. 2,4, uning uchi diametri 0,5 mikron. Elektrodning tanasi izolyator bo'lib, uning ichida elektrolit shaklida o'tkazgich mavjud. Mikroelektrodlarni ishlab chiqarish va ular bilan ishlash muayyan qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi, ammo bunday mikroelektrod hujayra membranasini teshish va hujayra ichidagi tadqiqotlarni o'tkazish imkonini beradi.