«Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий»

Медицинское оборудование и изделия медицинского назначения - широкий
спектр изделий, предназначенных для обеспечения, проведения лечебных, И
з
м
.
Лис
т
№ докум. Подп
ись
Да

та Лист Разраб.
Провери
л Н.
Контр.
Утв.

Лит Листов

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
реабилитационных, диагностических, профилактических мероприятий, ухода за
больными и инвалидами.
На данный момент медицина развилась до весьма высокого уровня.
Инновационные технологии и методики лечения теперь открываются значительно
интенсивней, чем 15 лет назад. В связи с этим медицинские учреждения постоянно
приходится переоборудовать для повышения эффективности терапии.
Актуальность темы заключается в том, что медицинское оборудование
предоставляет качественную информацию о состоянии здоровья пациента, это
означает, что медицинское оборудование в сфере выявления болезни и его лечения
занимает очень важную роль в жизни человека.
Целью курсовой работы является анализ работы медицинского
оборудования в сфере всей области медицины.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1. Состояние вопроса

1.1 ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ ЭК1Т – 03М2

Назначение и основные технические данные электрокардиографа
Электрокардиограф ЭК1Т-ОЗМ2 – это одноканальный прибор с перьевой
записью на теплочувствительной диаграммной ленте, предназначенный для
измерения и графической регистрации биоэлектрических потенциалов сердца в
медицинских учреждениях и в условиях «скорой помощи». Он может быть
использован для регистрации электрокардиограмм, переданных по телефонному
каналу связи при помощи комплекса аппаратуры САЛЮТ (СВЯЗЬ МТ).
Электрокардиограф выпускается в двух модификациях с комбинирован- ным
питанием (питание от сети переменного напряжения 220 В с частотой 50 или 60 Гц
или от входящего в комплект аккумуляторного блока питания) и с сетевым
питанием (питание от сети переменного напряжения 220 В с частотой 50 или 60
Гц).

Таблица 1 - Основные технические данные электрокардиографа ЭК1Т

Параметр Значение
Регистрируемые отведения I,II,ІІІ, aVR, aVL, aVF, V
Чувствительность 5, 10, 20 мм/мВ
Диапазон регистрируемых сигналов 0,03 – 5 мВ
Относительная погрешность
- измерения в диапазонах:
- от 0,1 до 0,5 мВ, не более
- от 0,5 до 4 мВ, не более
- измерения интервалов времени в диапазоне 0,1 -
1,0 с
- скорости движения носителя записи

<± 20%
<± 10%
<± 10%
<± 5%

И
з
м
.
Лис
т
№ докум. Подп
ись
Да

та Лист Разраб.
Провери
л Н.
Контр.
Утв.

Лит Листов

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

- в диапазоне частот от 0,5 до 60 Гц
линейный размер размаха регистрируемого
сигнала должен составлять (в % от линейного
размаха сигнала на частоте 10 Гц)
- на частоте 75 Гц

90 – 105%
70 – 105%
Входной импеданс >5 МОм
Коэффициент ослабления синфазных помех > 30000
Уровень внутренних шумов, приведенный
ко входу

<25 мкВ

Мощность, потребляемая от сети переменного
напряжения (220 22) В с частотой 50 или
60 Гц

< 20ВА

Мощность, потребляемая от прилагаемого
аккумуляторного блока питания

< 10Вт

Условия эксплуатации:
- температура окружающей среды
- относительная влажность воздуха при 25°С
- атмосферное давление

+10 - +35°С
80%
630-800 мм. рт. ст.
Средняя наработка на отказ > 2500 час
Полный установленный срок службы > 3 года
Полный средний срок службы > 6 лет
Время установления рабочего режима < 1 мин
Габаритные размеры:
- длина
- ширина
- высота

< 275 мм
< 208 мм
< 102 мм

Масса, не более:
- с сетевым блоком питания
- с аккумуляторным блоком питания

3,9 кг
4,5 кг

1.1.1 Конструкция электрокардиографа

Электрокардиограф ЭК1Т-ОЗМ2 (внешний вид показан на рис. 1) состоит из
следующих составных частей:

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
- блока управления, в который входят плата управления с органами
управления, усилитель биопотенциалов, усилитель регистратора, стабилизатор
скорости;
- лентопротяжного механизма, в котором размещены лентопротягивающее
устройство с электроприводом, поляризованный электромагнитный гальванометр-
преобразователь, плата индикации разряда аккумуляторной батареи (не
устанавливается при изготовлении модификации с сетевым питанием);
- блока питания (сетевого или аккумуляторного).


Рисунок 1 – Внешний вид электрокардиографа ЭК1Т-03М2

1. Кнопка включения/выключения питания;
2. Индикатор разряда аккумуляторной батареи (светится при разряде батареи
ниже 11,8 В);
3. Регулятор смещения пера;
4. Переключатель вида работ. Нижнее положение соответствует работе
прибора при записи электрокардиограмм в отведениях. Верхнее положение,
отмеченное знаком «» соответствует работе прибора при регистрации
электрокардиограмм, переданных по телефонному каналу при помощи комплекса
САЛЮТ;
5. Гнездо подключения кабеля отведений;

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

6. Индикаторы переключателя отведений;
7. Кнопка «∆» переключения отведений в обратной последовательности;
8. Кнопка «ᴠ» переключения отведений в прямой последовательности;
9. Индикатор включения успокоения (светится при включении успокоения);

10. Кнопка «0» включения успокоения;
11. Кнопка «1 mV» включения калибровочного напряжения;
12. Индикатор включения скорости движения носителя записи50 мм/с
(светится при включении);
13. Кнопка «50» включения скорости 50 мм/с;
14. Индикатор включения скорости движения носителя записи25 мм/с
(светится при включении);
15. Кнопка «25» включения скорости 25 мм/с;
16. Кнопка переключения чувствительности ЭК;
17. Индикаторы чувствительности (светится один из индикаторов 5,10 или
20, соответствующий включенной чувствительности ЭК).
Электрокардиограф, наряду с основной, имеет дополнительную изоляцию
сетевой цепи относительно рабочей части и корпуса прибора, испытанную
переменным напряжением не менее 4000 В, и обеспечивающую электрическую
безопасность пациента и обслуживающего персонала без применения защитного
заземления (зануления).
При совместной работе с дефибриллятором применяется специальный
кабель отведений (с дополнительными элементами защиты – балластными
резисторами), на котором имеются специальные символы для обозначения защиты
от дефибрилляции (фигура человека между электродами). При работе без
дефибриллятора пользоваться специальным кабелем не рекомендуется.
На нижней крышке корпуса электрокардиографа закреплена планка, на
которой указан порядковый номер прибора и год его выпуска.
Прибор опломбирован двумя пломбами, расположенными на нижней

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
крышке. Пломбировочные чашечки закрыты полиэтиленовыми колпачками.
Для снятия пломбировочных чашечек к изделию прилагается специальный ключ-
отвертка. Для удобства эксплуатации электрокардиограф:
- упакован в футляр;
В отделениях футляра, кроме самого прибора, размещены:
- 2 кабеля отведений;
- кабель заземления (зануления);
- комплект электродов;
- ленты для крепления электродов;
- рулон диаграммной ленты.
- Конструкция электрокардиографа позволяет пользоваться прибором,
- не доставая его из футляра.

1.1.2 Принцип действия электрокардиографа

Рисунок 2 – Структурная схема электрокардиографа ЭК1Т-03М2
КО - кабель отведений; УБП – усилитель биопотенциалов; БУ – блок
управления; УГП – усилитель гальванометра–преобразователя, ПЭГП –
поляризованный электромагнитный гальванометр-преобразователь с емкостным
датчиком; СС – стабилизатор скорости; ДПТ – коллекторный двигатель

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
постоянного тока; ОД – оптоэлектронный датчик; Р – редуктор; ЛПМ –

лентопротяжный механизм; БП – блок питания

Все режимы работы ЭК определяет блок управления (БУ), в котором
расположены псевдосенсорные кнопки, схемы управления исполнительными
элементами, а также светодиодные индикаторы режимов работы.
Биоэлектрические сигналы, снимаемые электрокардиографическими
электродами с тела пациента через кабель отведений (КО) поступают на вход

усилителя биоэлектрических потенциалов (УБП).
В УБП сигналы усиливаются и из них формируются
электрокардиографические отведения.
Источник калибровочного сигнала 1 мВ, имеющийся в УБП, позволяет
подавать сигнал калибровки в любом выбранном отведении. УБП, за счет
специального схемотехнического решения, имеет большой коэффициент
подавления помех.
С выхода УБП биоэлектрические сигналы поступают на вход усилителя
гальванометра-преобразователя УГП. В УГП происходит дальнейшее усиление
электрокардиосигналов (ЭКС). В УГП также происходит ограничение ЭКС по
величине и скорости для исключения биения теплового пера по механическим
упорам, уменьшения величины выброса, формирование необходимой частотной
характеристики и чувствительности тракта, а также ускоренное успокоение
переходных процессов (при нажатии на кнопку «0 – нуль» включения успокоения
или автоматически при переключении отведений). К выходу УГП подключен
поляризованный электромагнитный гальванометр-преобразователь (ПЭГП).
На оси ПЭГП кроме теплового пера установлен емкостной датчик
положения (угла поворота), состоящий из подвижного сектора и двух
неподвижных печатных плат. На верхней плате расположены сектора –
дифференциального конденсатора, к которым подведено напряжение от
задающего мультивибратора. На нижней плате коррекции расположена обкладка

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
конденсатора кольцевой формы, с которой снимается выходное напряжение
датчика, и подключенный к обкладке истоковый повторитель.
Между обкладками емкостного датчика перемещается плоский
металлический сектор, насаженный на ось ПЭГП и соединенный с корпусом
прибора, изменение положения которого приводит к изменению емкостей между
ним и печатными обкладками.
Мультивибратор, подающий на вход датчика высокочастотное напряжение
прямоугольной формы с частотой 25 кГц, расположен на плате, укрепленной на
корпусе ПЭГП.
На выходе истокового повторителя формируется сигнал отрицательной
обратной связи (ООС) по положению, амплитуда которого зависит от угла
поворота подвижного сектора, а фаза – от направления. Этот сигнал подается на
вход фазочувствительного усилителя, расположенного на печатной плате, также
установленной на корпусе ПЭГП. Отрицательная обратная связь по положению
(углу поворота) оси ПЭГП, позволяет свести к минимуму сигнал ошибки (разность
между ЭКС и сигналом датчика положения) и обеспечить минимальное значение
гистерезиса записи (не более 0,5 мм).
Лентопротяжный механизм (ЛПМ) приводится в движение коллекторным
электродвигателем постоянного тока (ДПТ) через редуктор (Р). Двигатель
управляется импульсным стабилизатором скорости (СС), расположенным на плате
стабилизатора скорости. Скорость вращения вала электродвигателя определяется
частотой импульсов задающего генератора стабилизатора скорости.
Поддержание стабильности скорости вращения достигается регулировкой
длительности импульсов управления электродвигателем, определяемой сдвигом во
времени между импульсами задающего генератора и оптоэлектронного датчика
(ОД) скорости, расположенного на валу электродвигателя. Таким образом,
стабилизация скорости также достигается путем введения отрицательной обратной
связи.
На плате стабилизатора скорости расположен импульсный регулятор накала
пера, имеющий три автоматически устанавливаемых режима:

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

- предварительный накал при выключенном ЛПМ;
- средний накал при скорости движения диаграммной ленты 25 мм/с;
- максимальный накал при скорости движения диаграммной ленты;
- 50 мм/с.;
Кроме того, на плате стабилизатора скорости расположены три вторичных
источника электропитания:
- источник отрицательного напряжения – 13 В (СН4);
- источник отрицательного напряжения – 25 В (СН3);
- источник питания индикаторов, выдающий прямоугольные импульсы + 13
В со скважностью S = 4 (СН2).
Система электропитания электрокардиографа состоит из сменных
первичных источников питания (блок питания сетевой или аккумуляторный) и
вторичных источников питания (три источника, расположенные на плате
стабилизатора скорости и стабилизаторы напряжений + 9 В (СН6), – 9 В (СН5),
расположенные на плате стабилизатора напряжения).
Блок питания сетевой (БПС) предназначен для питания электрокардиографа
от сети переменного напряжения с номинальным значением 220 В (рис. 3,а).
В БПС находится сетевой трансформатор (Тр), обеспечивающий
гальваническую развязку ЭК от питающей сети и понижающий сетевое
напряжение до уровня необходимого для работы электрической схемы.
С одной из вторичных обмоток трансформатора через выпрямитель и фильтр
(В и Ф) нестабилизированное напряжение + 14 В поступает на плату
стабилизатора скорости для питания нагревательного элемента теплового пера и
электродвигателя ЛПМ. С помощью другой вторичной обмотки трансформатора,
выпрямителя, фильтра и стабилизатора (СН1) формируется стабилизированное
напряжение + 13 В.
Блок питания аккумуляторный (БПА) состоит из 11 герметичных никель-
кадмиевых аккумуляторов емкостью 1,5 А ч. Констуктивно БПА выполнен таким
образом, что может устанавливаться в ЭК вместо БПС.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Заряд аккумуляторной батареи осущестляется от специального зарядного
устройства (ЗУ), содержащего трансформатор и выпрямитель (рис. 3,б).
Плата индикации предназначена для контроля напряжения аккумуляторной
батареи БПА

1.1.3 Подготовка электрокардиографа к работе

После установки электрокардиографа в удобное для оператора положение
необходимо заправить его диаграммной лентой. Для этого следует: приподнять
левый край столика лентопротяжного механизма и установить столик в
вертикальное положение. Выдвинуть столик из-под обрезиненного валика влево и
достать его из прибора; установить рулон ленты на вращающуюся втулку так,
чтобы при вытягивании ленты рулон вращался по часовой стрелке; придерживая
конец диаграммной ленты на рабочей поверхности столика, уложенной поверх
направляющих роликов столика, установить столик в рабочее положение.
Для заправки электрокардиографа следует применять диаграммную ленту,
соответствующую ТУ29.01-59-83 (реестровый № 2749). Далее следует установить
переключатель вида работ в положение записи электрокардиограмм (нижнее
положение) и подключить сетевой шнур к розетке питающей сети с номинальным
напряжением 220 В.
Для подключения кабеля отведений к электрокардиографу необходимо
соединить разъем кабеля отведений с гнездом электрокардиографа до упора и
завернуть накидную гайку.
Перед наложением электродов на конечности пациента и на грудную клетку
согласно общепринятой методике, поверхность электродов, контактирующих с
телом пациента, должна быть продезинфицирована 1 % раствором хлорамина и
протерта насухо. Для улучшения контакта под электроды рекомендуется положить
прокладки (по размеру электродов) из марли или фильтровальной бумаги,
смоченные физиологическим раствором и слегка отжатые. Закрепление
электродов на конечностях пациента осуществляется при помощи резиновых лент.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Соединять провода кабеля отведений с электродами, наложенными на
пациента необходимо в следующем порядке:
- красный – с электродом R на правой руке;
- желтый – с электродом L на левой руке;
- зеленый – с электродом F на левой ноге;
- черный – с электродом N на правой ноге;
- белый – с электродом-присоской С на грудной клетке.

Рисунок 4 – Пример наложенияэлектрода на руку

При совместной работе с дефибриллятором следует пользоваться только
специальным кабелем отведений.
Особое внимание следует обратить на работу с кабелями и сетевым шнуром.
Разъединение соединительных устройств, проводить без приложения
значительных усилий, усилия прилагать только к корпусу соединительных
устройств. Скручивание сетевого шнура и кабеля отведений не допускается.
Для уменьшения вероятности обрыва наконечников проводов кабеля
отведений следует отсоединить электроды от кабеля перед его укладкой в футляр.
Интервал времени между выключением электрокардиографа и его
последующим включением должен быть не менее 10 с.

1.1.4 Порядок работы с электрокардиографом

Запись электрокардиограмм
Для записи электрокардиограмм необходимо включить электрокардиограф,
нажав кнопку включения питания, которая должна зафиксироваться в нижнем

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
положении. При этом будут светиться: индикатор включения успокоения, один из
индикаторов чувствительности электрокардиографа и индикатор переключателя
отведений.
Далее следует установить чувствительность электрокардиографа 10 мм/мВ
путем нажатия кнопки переключателя чувствительности. Затем с помощью
регулятора смещения пера нужно установить тепловое перо на середину поля
записи.
После этого необходимо выключить успокоение, кратковременно нажав на
кнопку «0» включения успокоения и включить протяжку диаграммной ленты со
скоростью 25 мм/с, кратковременно нажав на кнопку включения скорости «25».
Для калибровки электрокардиографа следует записать два-три
калибровочных сигнала, кратковременно нажимая на кнопку калибровки «1mV».
Если отклонение теплового пера при этом составляет 10 мм, можно
выключить протяжку ленты, кратковременно нажав на кнопку включения
скорости «25». Электрокардиограф готов к записи электрокардиограмм.
Запись электрокардиограмм следует начинать с первого стандартного
отведения. Для этого необходимо установить переключатель отведений в
положение «I», кратковременно нажимая на кнопки переключателя отведений « »
или « ». Затем нужно включить протяжку диаграммной ленты с необходимой
скоростью (25 или 50 мм/с) и записать требуемое число циклов
электрокардиограммы.
После этого осуществляют запись электрокардиограмм в остальных
отведениях, устанавливая их с помощью переключателя отведений
кратковременным нажатием на кнопку « ». При переключении отведений
успокоение включается автоматически на время, равное 1 с. В случае
необходимости увеличения времени успокоения следует включить успокоение,
кратковременно нажав на кнопку «0». Если при регистрации
электрокардиограммы размах записи превышает ширину поля записи или,
наоборот, размах записи слишком мал, что затрудняет исследование ЭКГ, следует
изменить чувствительность электрокардиографа, установив ее значение 5 мм/мВ

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
или 20 мм/мВ. После этого следует снова записать калибровочные импульсы для
проверки чувствительности электрокардиографа, и зарегистрировать
электрокардиограмму в нужном отведении.
Для получения качественной записи электрокардиограммы необходимо,
чтобы пациент лежал в удобном положении, был расслаблен и спокоен.
Во время записи электрокардиограммы пациент не должен касаться корпуса
электрокардиографа, а оператору не следует одновременно касаться пациента и
электрокардиографа.

1.1.5 Виды помех и методы их устранения

При записи электрокардиограмм могут возникнуть различные виды помех.
Если на сигнал электрокардиограммы накладываются периодические колебания,
вызванные влиянием питающей сети, необходимо:
- проверить состояние электродов, резиновых лент и проводов кабеля
отведений;
- проверить качество контакта каждого электрода с кожей пациента;
- проверить расположение проводов кабеля отведений;
- поменять местами штыри вилки сетевого кабеля в гнездах
розеткипитающей сети;
- заземлить электрокардиограф, соединив гнездо заземления с заземляющим
контуром, при отсутствии которого может быть использована водопроводная
труба или труба водяного отопления;
- переместить пациента на другое место в комнате;
- заменить сетевой блок питания на аккумуляторный блок питания.
Если при записи на сигнал электрокардиограммы накладываются
хаотические сигналы, вызванные непроизвольным сокращением скелетныхмышц
пациента, необходимо:
- изменить положение пациента на более удобное и дающее возможность
расслабиться;

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
- успокоить пациента, при необходимости предоставить возможность
пациенту отдохнуть в течение нескольких минут.

1.1.6 Подключение аккумуляторного блока питания

Для замены сетевого блока питания на аккумуляторный следует выполнить
такие операции:
- отключить электрокардиограф от питающей сети, вынув вилкусетевого
шнура из розетки;
- отвернуть два невыпадающих винта крепления с нижней стороныБПС и
отделить его от электрокардиографа;
- вставить БПА в электрокардиограф до упора и завернуть невыпадающие
винты крепления на нижней стороне блока.
При питании от БПА степень заряда аккумуляторной батареи
контролируется индикатором (см. рис. 2.1, поз. 2), который начинает светиться
постоянно при разряде батареи до 11,84 ± 0,2 В.
При постоянном свечении индикатора следует выключить
электрокардиограф, достать из прибора БПА, отвернув два невыпадающих винта
крепления, и зарядить БПА.
Продолжительность работы электрокардиографа от полностью заряженной
батареи БПА – не менее 1 ч.

1.1.7 Заряд аккумуляторной батареи БПА

Перед зарядом аккумуляторной батареи необходимо выдержать БПА не
менее 12 часов при температуре воздуха 15 – 30 С, если он хранился при
температуре ниже 15 С или выше 30 С.
Заряд БПА следует проводить при температуре 15 – 30 °С.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Подключение БПА для заряда и отключение его после заряда необходимо
проводить в такой последовательности:
- подключить зарядное устройство к БПА;
- подключить зарядное устройство к питающей сети переменного
напряжения 220 ± 22 В, при этом должен засветиться индикатор заряда.
Продолжительность заряда не должна превышать 14 часов, поскольку в противном
случае БПА может выйти из строя;
- по окончании заряда отключить зарядное устройство от сети;
- отключить зарядное устройство от БПА.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1.2 ПульсоксиметрОкситест-1

Кислород транспортируется кровотоком главным образом в связанном с
гемоглобином виде. Одна молекула гемоглобина может перенести 4 молекулы
кислорода и в этом случае она будет насыщена на 100%. Средний процент
насыщения популяции молекул гемоглобина в определенном объеме крови и
является кислородной сатурацией крови. Очень небольшое количество кислорода
переносится растворенным в крови, однако пульсоксиметром не измеряется.
Пульсоксиметр состоит из периферического датчика, микропроцессора,
дисплея, показывающего кривую пульса, значение сатурации и частоты пульса.
Большинство аппаратов имеют звуковой сигнал определенного тона, высота
которого пропорциональна сатурации, что очень полезно, если не виден дисплей
пульсоксиметра. Датчик устанавливается в периферических отделах организма,
например,на пальцах, мочке уха или крыле носа. В датчике находятся два
светодиода, один из которых излучает видимый свет красного спектра (660 нм),
другой - в инфракрасном спектре (940 нм). Свет проходит через ткани к
фотодетектору, при этом часть излучения поглощается кровью и мягкими тканями
в зависимости от концентрации в них гемоглобина. Количество поглощенного
света каждой из длин волн зависит от степени оксигенации гемоглобина в тканях.
Микропроцессор способен выделить из спектра поглощения пульсовой
компонент крови, т.е. отделить компонент артериальной крови от постоянного
компонента венозной или капиллярной крови. Микропроцессоры последнего
поколения способны уменьшить влияние рассеивания света на работу
пульсоксиметра. Многократное разделение сигнала во времени выполняется с
помощью цикличной работы светодиодов: включается красный, затем
инфракрасный, затем оба отключаются, и так много раз в секунду, что позволяет
устранить фоновый «шум». Новая возможность микропроцессоров это
квадратичное многократное разделение, при котором красный и инфракрасный
сигналы разделяются по фазам, а затем вновь комбинируются. При таком варианте
могут быть устранены помехи от движения или электромагнитного излучения, т.к.
они не могут возникать в одну и ту же фазу двух сигналов светодиодов.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Сатурация вычисляется в среднем за 5-20 секунд. Частота пульса
рассчитывается по числу циклов светодиодов и уверенным пульсирующим
сигналам за определенный промежуток времени.
По пропорции поглощенного света каждой из частот микропроцессор
вычисляет их коэффициент. В памяти пульсоксиметра имеется серия значений
насыщения кислородом, полученные в экспериментах на добровольцах с
гипоксической газовой смесью. Микропроцессор сравнивает полученный
коэффициент поглощения двух длин волн света с хранящимися в памяти
значениями. Т.к. неэтично снижать насыщение кислородом у добровольцев ниже
70%, то необходимо признать, что значение сатурации ниже 70%, полученное по
пульсоксиметру, не является надежным.
Отраженная пульсоксиметрия использует отраженный свет, поэтому может
применяться проксимальнее (например, на предплечье или передней брюшной
стенке), однако в этом случае будет трудно зафиксировать датчик. Принцип
работы у такого пульсоксиметра тот же, что и у трансмиссионного.

1.2.1 Назначение

Пульсоксиметр для экстренной медицины ОКСИТЕСТ – 1 – это компактный
прибор, который позволяет быстро (и длительное время при необходимости
постоянного наблюдения) определять количество кислорода в крови (в процентах)
и частоту сердечных сокращений (пульс). Он «всеяден»: работает от обычной
сети, автомобильной сети, а также имеет внутри аккумулятор, который заряжается
во время работы от сети и при отключении электричества может работать 24 часа
при полной зарядке (и 48 часов в «спящем» режиме).

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

Рисунок 5 – Пульсоксиметр Окситест-1

1.2.2 Технические характеристики

Пределы измерения SpO2 (%): от 20 до 99
Погрешность измерения SpO2 (%) от 60 до 84 ± 3
Пределы измерения RP (1/мин) от 25 до 240
Погрешность измерения PR (1/мин.): ± 2
Возможность установки оператором
границ тревожной сигнализации

нижняя граница в пределах от 50 до 99%
с дискретностью 1%
по PR: нижняя граница от 30 до 200
(мин-1), верхняя от 70 до 250 (мин-1) с
дискретностью 5 мин-1

Время автономной работы  от
аккумулятора

не менее 24 часов (в экономном режиме
до 48 часов)

Внешнее питание от 8 до 18 В (длина кабеля питания – 3,2

метра)

Индикация показаний семисегментные светодиодные

индикаторы (сатурации - 2 шт. размером
21х14 мм и пульса - 3 шт. размером
14х10 мм)
Габариты (см): 11,2 х 8,2 х 4
Вес 300 г.
Датчик пальцевой (прищепка), кабель от датчика

к прибору – 3,2 метра

Опционально сетевой блок питания, угловой (детский)

датчик.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1.2.3 Принцип работы

Источниками излучения в пульсоксиметрическом датчике являются два
встроенных светоизлучающих диода. Излучаемый ими свет проникает сквозь
мягкие ткани и принимается фотоприемником, от которого результат замера
передается вычислительному блоку (микропроцессору).
Принцип работы пульсоксиметра основан на анализе поглощения красного и
инфракрасного излучения гемоглобином крови. У связанного и несвязанного с
кислородом гемоглобина спектры поглощения света разные. Пульсоксиметр
«просвечивает» мягкие ткани пальца и улавливает разницу в поглощении света.
Пульсоксиметр, как правило, включает в себя вычислительный
(компьютерный) блок и специализированный датчик, фиксирующийся на мочке
уха пациента или на пальце.
При нарушении функции легких им не удается извлекать из воздуха
достаточное количество кислорода, и сатурация падает. Если болезнь развивается
постепенно, в течение месяцев и лет, человек может не замечать снижение
сатурации до 92-95%. Однако уже на этом этапе ухудшается переносимость
физической нагрузки. При снижении сатурации до 89-92% следует задуматься о
необходимости кислородотерапии и/или неинвазивной вентиляции легких.

1.2. 4 Преимущества

Пульсоксиметр для экстренной медицины ОКСИТЕСТ-1 – это один из
самых точных приборов на сегодняшний день. Показатели аналогичных аппаратов
зависят, среди всего прочего, от напряжения в сети, которое иногда «скачет», и от
степени плотности соединения пальца и датчика, который иногда может
колебаться. Пульсоксиметр для экстренной медицины ОКСИТЕСТ-1 снабжен
электронной защитой от перепадов напряжения, а «пальчиковый» датчик так
плотно прилегает к пальцу, что всякие движения исключены даже при
использовании аппарата на бегу.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Кроме того, пульсоксиметр для экстренной медицины ОКСИТЕСТ-1 может
похвастаться самым большим (среди своих аналогов) цветным LED-дисплеем, на
котором отображаются самые большие цифры. Это удобно при использовании
аппарата слабовидящими людьми или при анализе показателей на относительно
далеком расстоянии.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1.3 Реограф P4-02

Реограф Р4-020 - предназначен для исследования кровообращения в органах
и тканях человека или животных в клинических и экспериментальных условиях.
Прибор позволяет получить ценную информацию о величине кровотока в
исследуемой области, провести качественную оценку динамических
характеристик кровообращения в тканях, оценить сосудистый тонус и определить
скорость распространения реографической волны. Существенным преимуществом
прибора является возможность проведения одновременных (по четырем каналам)
реографических измерений в различных сосудистых областях. Это позволяет
изучать закономерности общей гемодинамики в условиях длительных
исследований при воздействии различных функциональных и фармакологических
тестов. Прибор обеспечивает работу по четырех- и двухэлектродному способу
измерений. Он имеет выход первой производной реограммы для всех четырех
каналов и обеспечивает параллельную и одновременную по всем каналам
регистрацию реограмм и их первой производной. Для обеспечения возможности
временных отчетов в процессе реографических исследований канал УКС прибора
позволяет осуществить регистрацию электрокардиосигнала в одном отведении.
Прибор имеет выходы для записи реограмм на регистраторе, электрокардиографе
или электроэнцефалографе. Прибор не нуждается в балансировке и имеет
автоматическую калибровку. Большое удобство для исследователя создает система
цифровой индикации межэлектродного импеданса (его значения высвечиваются
на табло на передней панели прибора).

1.3.1 Технические данные

1. Прибор работает от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным
напряжением 220 В при отклонении напряжения на ±10 % от номинального
значения.
2. Мощность, потребляемая прибором, -не более 55 ВА.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
3. Время установления рабочего режима прибора после включения -не более
5 мин.
4. Время непрерывной работы прибора – не менее 8 ч с последующим
перерывом в течение 1 ч.
5. Наработка на отказ –не менее 1500 ч.
6. Средний срок службы прибора - не менее 5 лет.
7. Габаритные размеры - (375±15)Х(140±15)Х(335±15) мм.
8. Масса прибора - не более 8,5 кг, масса комплекта ЗИП и принадлежностей
- не более 7,5 кг.
9. По электробезопасности прибор удовлетворяет требованиям II класса
ГОСТ 12.2.025-76, тип защиты В.
10. Уровень допускаемых индустриальных радиопомех, создаваемых
прибором, соответствует ГОСТ 23450-79.
11. Уровень шумов, приведенных ко входу, - не более 0,002 Ом при
сопротивлении 100 Ом.
12. Погрешность дифференцирования сигналов (неравномерность АЧХ)- не
более +10%, в полосе частот (1,6-16) Гц.
13. Коэффициент усиления канала усилителя кардиосигнала- не менее 2 для
записи на электрокардиографе и не менее 2000 для записи на регистраторе.
14. Полоса пропускания частот усилителя кардиосигнала- не менее (0,3—30)
Гц.
15. Коэффициент подавления синфазного сигнала усилителя кардиосигнала
— не менее 70 дБ.
16. Выходное сопротивление измерительных каналов - не более 1 кОм:
17. Коэффициент взаимовлияния между каналами-не более+5%.
Общий вид реографа Р4-02 спереди и сзади, а также коммутатор выходных
сигналов каналов реографапоказаны на рис. 1. Конструктивное решение прибора
Р4-02 принималось с учетом прогрессивных направлений и требований
максимальной унификации, эргономики, цветового решения, технологичности и
ремонто-пригодности. Использован типовой корпус, который состоит из передней

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
и задней рам, панелей, стяжек, двух крышек, деталей замка. Электрическая схема
прибора разбита на две части (блок питания и измерительная часть) и собрана на
шасси, размещенном между стяжками. Измерительная часть схемы поделена по
числу каналов на платы, выполненные печатным монтажом. Коммутация между
ними осуществляется через разъемы типа МРН, установленные на кросс-плате.
Блок питания скомпонован самостоятельным компактным узлом и через разъем
соединяется с остальной схемой прибора. При снятых с корпуса крышках открыт
свободный доступ к узлам и деталям, монтажу. Передняя и задняя панели прибора
поделены графически и функционально в соответствии с его пятью каналами (4
канала преобразователя и 1 канал усилителя кардио-сигнала). Цифровая
индикация измеряемого сопротивления общая, с последовательным включением
каждого канала. Органы управления, входные разъемы размещены наглядно и
целесообразно.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

Рисунок 1 – Коммутатор выходных сигналов

Рисунок 2 – Реограф Р4-02

1 —переключатель режима работы; 2 — кнопка индикации базового
импеданса; 3— входные разъемы; 4— цифровое табло базового импеданса; 5 —
делитель усиления; 6— выходной разъем; 7— зажим заземления; 8— сетевая

вилка.

Справа на панели и соответственно на шасси расположены органы
управления усилителя кардиосигнала и его плата.
На задней панели размещены выходные разъемы, зажим заземления ишнур
питания. Ручка, закрепленная на раме, служит для переноса прибора иустановки
его в наклонном положении.
Порядок наложения электродов.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Для проведения реографических исследований на пациенте необходимо
укрепить электроды — по две пары для каждого канала реографа. Ленточные
электроды накладаваются таким образом (рис. 3), чтобы токовые электроды
(обозначены символом 1) находились с наружной стороны относительно
измерительных (обозначены символом U). При поперечном наложении
пластинчатых двухэлементных электродов токовые и измерительные элементы
подключаются по схеме, указанной на рис.3. При поперечно-продольном
наложении этих же электродов токовыми служат наружные элементы. При
наложении концентрических двухэлементных электродов токовыми являются
центральные элементы электродов (рис. 3).
Кожу пациента перед наложением электродов необходимо тщательно
протереть марлей, смоченной спиртом. Ленточные двухэлементные электроды
накладываются непосредственно на кожу. Комплектность электродов
прилагаемых к прибору, обеспечивает возможность реографических измерений
практически в любой области поверхности тела человека. При реографических
измерениях пациент должен находиться в состоянии покоя. Поскольку акт
дыхания существенно влияет на характер реографической кривой, рекомендуется
регистрировать реограмму на определенной фазе акта дыхания. Чаще всего для
регистрации используется фаза неглубокого выдоха. Для анализа реографических
кривых имеет значение скорость движения бумаги. Наиболее целесообразно
использовать две скорости: 50 мм/с- при развернутой записи пу-льсовых волн и 25
мм/с при длительной регистрации реограмм с применением фармакологических
проб и нагрузок. Целесообразно производить запись на бумаге с временной
сеткой, что в значительной степени облегчит анализ временных параметров
реографической кривой. Если в задачу исследований входит сопоставление
реограмм с циклической деятельностью сердца, прибор Р4-02 позволит проводить
синхронную запись реограмм, их первых производных и электрокардиограммы.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Рисунок - 3. Варианты соединения кабеля пациента с двухэлементными
электродами при реографических измерениях четырехэлектродным (а) и
двухэлектродным (б) способами с помощью реографа Р4-02.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Рисунок- 4 Типы двухэлементных электродов и способы их расположения на
пациенте при реографических измерениях с помощью реографа Р4-02.
Необходимо учесть, что значения межэлектродного импеданса, полученные
при двухэлектродном способе измерений, больше значений, полученных при
четырехэлектродном способе измерений, за счет дополнительного сопротивления
измерительному току на переходе электрод-кожа.

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

2. Расчетная часть

2.1 Выбор биполярного транзистора

Данные для расчета усилителя:
Uвх = 50 (мВ) = 0,05 (В)
RH = 140 (Ом)
Ek = 25 (В)
α = 0,98
fH = 0,4 (Гц)
fВ = 0,35 (мГц)
1. По напряжению усилителя питания находим:

. (1)

=>.

2. Полярность напряжения транзистора n-p-n при положительном
значении Ek.
3. Граничная частота передачи тока базы:

. (2)
=>.

4. Величина входящего сигнала должна быть в несколько раз меньше

напряжения точки покоя:

. (3)
=>.

Таблица 1 – Справочные данные транзистораKT3102A (M) n-p-n
U kmax,
B

I kmax,
mA

h 21э P кmax  (T), Вт f гр , МГц
50 100(200) 100-200 0,25 >150

2.2. Расчет элементов схемы

И
з
м
.
Лис
т
№ докум. Подп
ись
Да

та Лист Разраб.
Провери
л Н.
Контр.
Утв.

Лит Листов

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1. Определить ток делителя базовой цепи:

I g = (5÷10) × I max . (4)
I g = 6×100= 600 (мА) = 6 (A)

2. Определить выходной ток коллектора:

I к = 0,8 × I max . (5)

I к = 0,8×100 = 80 (мА) = 0,8 (А).

3. Определить ток покоя коллектора:

I кп = . (6)

I кп = = 40 (мА) = 0,04 (А).
4. Рассчитать сопротивление резистора в цепи эмиттера:

R э ' = U RЭ /I кп . (7)
R э ' =2,5/40= 0,06(Ом),
где U RЭ = γ × E k . (8)
U RЭ = 0,1×25 = 2,5(В).
R' э = R'' э .
5. Рассчитать коллекторное сопротивление:

R к '+R э ' = . (9)
R к '+R э ' = = 31,25 (Ом),
гдеR к ' = − R э '. (10)
R к ' = –0,06= 0,25(Ом).
R' к = R'' к .
6. Определить выходной ток делителя:

I g ' = 5 × I кп . (11)

I g ' = 5 × 40 = 200(мА)=0,2(А)
7. Рассчитать сопротивление резисторов – делителей:

r σ ' = . (12)

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

r σ ' == 0,22 (kОм).
r σ ' = r σ ''.

8. Определить сопротивление на входе в схему:

R = 0,5 × α × R' к . (13)
R = 0,5 × 0,98 × 0,25=0,12 (Ом).

9. Рассчитать входное сопротивление усилителя дифференциального
каскада на биполярном транзисторе:

R вх = . (14)
R вх = = 0,24 (Ом).

10. Рассчитываем выходное сопротивление схемы:

R вых = . (15)
R вых = = 0,19(Ом),
где R к = . (16)

R к = = 0,0035(Ом).

2.3 Расчет биопотенциалов усилителя

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35

1. Определить мощность усилителя:

P 0 = U RЭ × I кп . (1)
P 0 = 2,5×0,04 = 0,1 (Вт)

2. Выходная мощность усилителя:

Р вых = . (2)
Р вых = = 0,09576 (Вт).
3. Определить выходное напряжение усилителя:

U вых = −Ku × U вх . (3)

U вых = -(-50,4 )× 0,05= 2,52 (В).
4. Коэффициент усиления:
Ku = −50 × . (4)
Ku = −50 × = -52,08 (Ом).

5. Рассчитать выходной ток усилителя:

I вых = −K I × I вх . (5)
I вых = 3,8×0,02= 0,076 (А),
где K I = . (6)
K I = = 3,8.

6. Определить коэффициент полезного действия (КПД):

η = × 100. (7)
η = × 100% =95,76%.

Заключение

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
Качественное диагностическое оборудование – ключевое условие
результативной работы лечебных учреждений, эффективного лечения пациентов,
хорошей репутации и доверия к медицинскому персоналу. При выборе
компьютерных томографов,  УЗ-сканеров ,  электрокардиографов , лабораторных
анализаторов и другой аппаратуры целесообразно выбирать надежную продукцию
известных на рынке производителей, предоставляющих своим покупателям
гарантии и постоянную сервисную поддержку.В данной работе рассматривались
три прибора для медицинских исследований: электрокардиографЭК1Т – 03М2,
пульсоксиметрОкситест-1,Реограф P4-02. Также в ходе данной работы был выбран
биополярный транзисторKT3102A (M) рассчитали элементы схемы, входное
сопротивление Rвх = 0,24 (Ом), выходное сопротивление Rвых = 0,19(Ом),
биопотенциалы усилителя, выходную мощность усилителя Рвых = 0,09576 (Вт),
определили коэффициент полезного действия (КПД)η =95,76%.

Список используемых источников

Из
м.
Ли
ст
№
докум
П
од
п.
Да
та

Ли
ст 35
1. Расчет и подбор технических средств для съема и усилителей
биопотенциалов: Метод.указание по вып. курс. работ по дисц. "Техн. методы
диагност. исслед. и лечеб. воздействий" / Вост.-Сиб. гос. технол. ун-т ; сост. С. С.
Ямпилов [и др.]. -Улан-Удэ : Издательство ВСГТУ, 2008. - 47 с.: ил. - б.ц.
14.Устройство и принцип работы электрокардиографа
2. Роль медицинского оборудования в современном мире. [Электронный
ресурс] - Режим доступа: http://rezeptik.ru/rol-medicinskogo-oborudovaniya-v-
sovremennom-mire.html
3. Дехтярь Г. Я. Электрокардиографическая диагностика. —2-е изд., перераб.
и доп. — М.: Медицина, 1972. — 416 с.
4. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ: Учеб.
Пособие для вузов / А. Л. Барановский, А. Н. Калиниченко, Л. А. Манило и др.;
Под ред. А. Л. Барановского и А. П. Немирко. — М.: Радио и связь, 1993. — 248 c.
5. Кипенский А.В., Шамардина В.Н., Дейнеко Д.М. Электрокардиография:
Учебно-методическое пособие. – Харьков, НТУ «ХПИ», 2002. – 52 с. – Рус. яз.
6. https://www.oxy2.ru/products/oxymixer_oxytest1.html . Пульсоксиметр
7. Ефимова Д.Е., Гардт Э.В. изучение работы пульсоксиметра и анализ
данных, полученных в процессе исследования // Международный школьный
научный вестник. – 2019. – № 4-3.;
8. Клиническая реографияАвтор(ы): Шершнев В. Г.14.11.2011 Год изд.1977
9. https://piis.kai.ru/files/2013/09/Реограф_15а.pdf