Tiêu đề 9. Значение отбора и преобразования медико-биологической информации в диагностическом процессе.pdf ✅

6 Глава I. ЗНАЧЕНИЕ ОТБОРА И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ДИАГНОСТИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ Диагностические исследования проводятся в медицине в целях получе- ния наиболее точного объективного представления о состоянии организма пациентов для рационального решения лечебных задач. Результаты, полученные с помощью диагностической аппаратуры, стали важным инст- рументом лечащего врача. С развитием медицинской диагностической техники клиническая медицина получает все более разностороннюю и полную информацию о состоянии пациентов, что приводит к повышению эффективности диагно- стики и лечения больных. Признание диагностической информации неотъемлемой частью клини- ческой аргументации накладывает на работников диагностический отделений высокую ответственность за качество своей работы, поскольку диагностиче- ская ошибка может повлечь за собой неправильные действия лечащего врача и нанести серьезный ущерб здоровью пациента. Залогом надежности резуль- татов, полученных с помощью диагностической техники, служат знания и умения специалистов, и их профессиональная работа. Медицинская диагностическая техника постоянно совершенствуются на основе достижений фундаментальных наук — биологии, физики, химии и медицинского приборостроения. Применение этих достижений на практике требует от инженерно-технических работников глубокого понимания прин- ципиальных основ биомедицинских измерений, производимых диагностиче- ской аппаратурой, и в первую очередь, процессов отбора и преобразования медико-биологической информации. 1.1. Общая характеристика источников медико-биологической информации и устройств ее съема Организм человека является носителем источников разнообразной информации, разнообразных полей, характеризующих его многофункцио- нальную структуру. При проведении диагностики больного организма наиболее часто измеряют следующие параметры: электрокардиограмма (ЭКГ), электроэнце- фалограмма (ЭЭГ), электромиограмма (ЭМГ), электрогастрограмма (ЭГГ), электроретинограмма (ЭРГ), электроокулограмма (ЭОГ), кожно- гальванический рефлекс (КГР), реограмма (РГ), реокардиограмма (РКГ), реопневмограмма (РПГ), баллистокардиограмма (БКГ), векторкардиограмма (ВКГ), температура (ТТ), электропневмограмма (ЭПНГ), спирограмма (СПГ), сфирмограмма (СФГ), электроплетизмограмма (ЭПГ), фонокардиограмма (ФКГ), кинетокардиограмма (ККГ), сейсмокардиограмма (СКГ), скорость распространения пульсовой волны (СРПВ), данные рН-тканей (РН),
7 оксигемограмма (ОГГ), артериальное давление (АД) скорость кровотока (СК), частота пульса (ЧН), частота дыхания (ЧД), двигательная активность (ДА), время сенсорно-моторной реакции (ВСМР), тремограмма (ТГ). Для того чтобы получить и зафиксировать информацию о параметрах медико-биологической системы, необходимо иметь целую совокупность технических устройств, одно их которых, основанное на методе прямого пре- образования, представлено на рисунке 1. Рис. 1. Структурная схема измерительного устройства: 1 – чувствительный элемент; 2 – промежуточный преобразовательный элемент; 3 – измерительный механизм; 4 – отсчетное устройство, Х – входной сигнал, Y – сигнал с выхода Измерительный прибор, представленный на рисунке 1, работает сле- дующим образом. Измеряемая физическая величина Х поступает в чувстви- тельный элемент, где преобразуется в другую физическую величину, удоб- ную для дальнейшего использования (например, ток, напряжение, давление, перемещение, сила), и поступает на промежуточный преобразовательный элемент, который обычно либо усиливает поступающий сигнал, либо преоб- разует его по форме. Выходной сигнал элемента поступает к измерительному механизму, перемещение элементов которого определяется с помощью отсчетного устройства. Выходной сигнал Y, формируемый измерительным прибором, может быть воспринят органами чувств человека. Таким образом, первичным элементом этой совокупности является чувствительный элемент средства измерений, называемый устройством съема. Он непосредственно контактирует или взаимодействует с самой системой. В устройствах медицинской электроники чувствительный элемент либо прямо выдает электрический сигнал, либо изменяет таковой сигнал под воз- действием биологической системы. Устройство съема преобразует информа- цию медико-биологического и физиологического содержания в сигнал элек- тронного устройства. В медицинской электронике используются два вида устройств съема: электроды и датчики. Завершающим элементом измери- тельной цепи является средство измерений, которое отображает или регист- рирует информацию о биологической системе в форме, доступной для непо- средственного восприятия наблюдателем. Во многих случаях между устрой- ством съема и средством измерений имеются элементы, усиливающие начальный сигнал и передающие его на расстояние. Для измерительных систем можно также выделить некоторые общие структурные схемы. Так, на рисунке 2 представлена измерительная система,
8 обеспечивающая одновременное измерение и регистрацию всех величин объекта измерения, а на рисунке 3 – измерительная система, обеспечивающая поочередное измерение и регистрацию параметров организма. Рис. 2. Структурная схема измерительной системы: 1 – датчик; 2 – промежуточный измерительный преобразователь; 3 – передающий измерительный преобразователь; 4 – канал связи; 5 – приемник информации Рис. 3. Структурная схема измерительной системы: 1 – датчик; 2 – промежуточный измерительный преобразователь; 4 – канал связи (канал); 5 – приемник информации; 6 – коммутатор Измерительная информация в приведенных измерительных системах формируется с помощью датчиков и посылается в виде сигналов в канал связи. Конструкция канала связи может быть весьма различной: от простей- шей, например, в виде двух проводников, до сложной аппаратуры радиока- нала, содержащей радиопередающее и приемное устройства. В зависимости от типа измеряемой физической величины, принципа действия датчика и расстояния, на которое необходимо передать информа- цию, в состав измерительной системы могут быть включены помимо датчи- ков промежуточный и передающий измерительные преобразователи. При этом измерительный преобразователь (рис. 2) может располагаться тер- риториально около первичного прибора или около прибора, измеряющего