Приборы для исследования биоэлектрической активности организма

Литература
Биотехнические системы медицинского назначения: Учебник / Н.А. Кореневский, Е.П. Попечителев. ТНТ, 2016.
Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Серегин С.П. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы: Учебник - 2-е изд. Инфра Мю, 2009
Узлы и элементы биотехнических систем: Учебник / Н.А. Кореневский, Е.П. Попечителев. ТНТ, 2017
Крамм М.Н. Методы и приборы биомедицинских исследований: Сборник лабораторных работ. М.: Издательство МЭИ, 2008.– 54 с.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА
1. Структура УБП. Требования к УБП. Обобщенная структурная схема УБП.
2. Согласование УБП с электродами. Высокое входное сопротивление. Устойчивость к электродным потенциалам. Обеспечение малых входных токов.
3. Помеховая обстановка при съеме электробиосигналов (ЭБС).Пути проникновения сетевых помех: прямая наводка помехи от осветительного провода и прохождение помехи от питающего трансформатора.
4. Методы подавления сетевой помехи. Уменьшение сопротивления электрод-кожа за счет подключения дополнительного усилителя к электроду N. Подавление сетевой помехи вычитанием в УБП.Роль большого входного сопротивления.
5. Построение схем УБП.Типовые параметры УБП. Дифференциальный усилитель, основные определения. Операционные усилители и простейшие каскады на них. Классическая двухкаскадная схема дифференциального усилителя. Многофазный усилитель. Многоканальный усилитель с вычитанием. Типовая схема УБП. Выбор АЦП.
6. Шумовые характеристики УБП. Особенности УБП для ЭКГ, ЭМГ, ЭЭГ, ЭГЭГ. Защита УБП от статического электричества.
7. Регистраторы в приборах регистрации биопотенциалов. Согласование режима печати с частотой АЦП и шагом квантования в АЦП.
8. Типовые вспомогательные блоки ПИБП. Схема контроля контактного сопротивления электродов. Схема детектора сетевых помех.

9. Электрокардиографы (ЭКГФ). Типы ЭКГФ, основные параметры. ЭКГФ с микропроцессорным управлением (на примере ЭК1ТЦ-01): общая структурная схема (CC), схема коробки пациента, входной усилитель совместно с СС, АМ и Кб, схема промежуточного усилителя, схема QRS-детектора, схема управления электродвигателем и нагревом пера.
10. Компьютерные ЭКГФ: типы, основные функции программного обеспечения. Информационные параметры ЭКГ. Пример ЭКГ-заключения.
11. Кардиомониторы (КМН). Типы, особенности применения и выходные параметры КМН разного назначения. Холтеровские КМН и объем суточной записи для одного канала. Структурная схема и функционирование КМН типа «Ритм-1».
12. Векторкардиограф. Электрокардиография плода. Ультразвуковой фетальный кардиограф.
13. Электроэнцефалографы (ЭЭГФ). Особенности ЭЭГ-сигналов и усилителей ЭЭГФ. Типы ЭЭГФ, способы отведений, система 10-20. Структурные схемы простого ЭЭГФ (ЭЭГУ16-02), компьютерного ЭЭГФ («МИЦАР-ЭЭГ»), усилительного канала ЭЭГФ (EEG-85). Основные функции программного обеспечения компьютерных ЭЭГФ, задачи анализа и выходные характеристики. Усреднение вызванных потенциалов в ЭЭГ методом синхронного накопления.
14. Электромиографы (ЭМГФ). Особенности сигналов поверхностной и игольчатой ЭМГ. Обобщенная структурная схема компьютерного ЭМГФ. Стимуляторные приставки и нейростимуляторы (типа «Нейротест-01»). Режимы стимуляции. Мониторинг нейромышечной блокады. Интегратор ЭМГ.
15. Реографы (РГФ). Идея метода. Виды РГФ. Выбор частоты измерений. Системы отведений. Структурная схема реографа типа Р4-02. Схема задающего генератора. Синхронный демодулятор. Структурная схема реоплетизмографа типа РПГ2-02. Характеристики реографов.
16. Электробезопасность. Маркировка и расположение изоляции для приборов классов I и II, типыBFи CF. Измерение тока утечки.

ПИБП – это….
К ПИБП относятся такие приборы функциональной диагностики как…..
Типовые величины биопотенциалов ….
Спектр этих сигналов расположен….

Требования к ПИБП
Требования к ПИБП вытекают из особенностей их применения.
1. ПИБП являются многоканальными и должны обеспечить согласование с электродами.
2. Необходимость работы в условиях сетевых наводок и помех, характерных для медицинских учреждений.
3. Необходимо обеспечить электробезопасность пациента и обслуживающего персонала в условиях электрического контакта с электродами.

Обобщенная структурная схема ПИБП

Согласование ПИБП с электродами
Высокое входное сопротивление.
Принятая эквивалентная схема перехода электрод - кожа имеет вид параллельно включенных сопротивления 51 кОм и емкости 47 нФ.

Устойчивость к электродным потенциалам
усилитель должен работать при величине входного (сдвигающего) электродного потенциала от -0.3В до +0.3В. Для этого…..
Успокоение не дольше 1с.

Обеспечение малых токов во входных цепях.
Не превышать 10 мкА