Лекция 1 Медтехника

реклама
Кафедра медицинской и биологической физики
Тема лекции:
Медицинская техника. Некоторые вопросы
метрологии.
Лекция №2
для студентов 1 курса,
обучающихся по специальности
Стоматология
Лектор: Рузанова Л.Н.
Красноярск 2015
План лекции
• 1. Классификация медицинской техники.
• 2. Погрешности измерений физических
величин.
• 3. Медицинская метрология. Специфика
медико-биологических измерений.
• Технические устройства, используемые в
медицине, называют обобщенным термином
«медицинская техника».
Аппарат для компьютерной томографиии
•
•
Рефрактометр
Р
Стетоскоп
• Большинство современных медицинских по
назначению приборов конструктивно является
физическими приборами.
Классификация медицинской техники:
1. медицинские инструменты
2. медицинское оборудование
Скальпель
Стоматологическое
кресло
3. медицинская аппаратура
Рентгеновский аппарат
• Медицинский инструмент действует на
пациента в сочетании с рукой человека,
являясь как бы ее продолжением.
• Медицинское
оборудование
–
вспомогательные
устройства
для
обслуживания пациента и обеспечения
медицинского
технологического
(диагностического
и
лечебного)
процесса.
Медицинская аппаратура подразделяется на:
1. медицинские приборы
2. медицинские аппараты
Медицинский
прибор
–
техническое
устройство,
предназначенное
для
диагностических или лечебных измерений
(медицинский
термометр,
электрокардиограф и др.)
Электрокардиограф
Медицинские приборы можно разделить на:
• воздействующие диагностические приборы
• воспринимающие диагностические приборы
• Воздействующие диагностические приборы
дают необходимую информацию по реакции
пациента
на
определенное
воздействие
(например,
диагностические
электростимуляторы), либо по внесенному телом
пациента
возмущению
в
поток
энергии
(рентгеновское просвечивание, ультразвуковая
эхография и т.п.).
Электростимулятор
Аппарат УЗИ
• Воспринимающие
диагностические
приборы дают информацию о различных
процессах в организме - генерируемых
тканями и органами биопотенциалах,
звуковых тонах сердца, температуре тела
и др.
• Воспринимающие
диагностические
приборы должны оказывать минимальное
влияние на исследуемый процесс и
передавать информацию с наименьшими
искажениями.
• При
диагностике
воздействующими
приборами
стремятся,
как
правило,
снизить до минимально возможного
уровня энергию воздействия, чтобы
исключить
побочные
вредные
для
организма эффекты.
Медицинский
аппарат
–
техническое
устройство,
позволяющее
создавать
энергетическое
воздействие
терапевтического,
хирургического
или
бактерицидного свойства.
Аппарат УВЧ
Аппаратура обеспечивает в той или иной степени
самостоятельный, автоматизированный процесс
взаимодействия с пациентом.
Медицинская
аппаратура
наиболее
сложная,
интенсивно
развивающаяся
область медицинской техники.
Большую часть медицинской аппаратуры
составляют электромедицинские приборы
и
аппараты,
представляющие
собой
электротехнические
или
электронные
устройства.
Существует аппаратура, использующая
механическую энергию:
1. твердого тела – аппараты для вытяжения костей,
для механотерапии и др.,
Аппарат Елизарова
Существует аппаратура, использующая
механическую энергию:
жидкости – водолечебные установки,
Существует аппаратура, использующая
механическую энергию:
газа – наркозные аппараты, аппараты
искусственной вентиляции легких и др.
Наркозный аппарат
для
По
функциональному
признаку,
т.е.
в
зависимости от целей, для которых она
используется, электромедицинская аппаратура
разделена на:
1. терапевтическую
2. диагностическую.
Изделия терапевтической аппаратуры принято
называть аппаратами,
Изделия
диагностической
приборами .
аппаратуры
–
• В зависимости от направления потока
энергии в системе аппаратура-пациент,
электромедицинскую аппаратуру можно
разделить на две части:
• аппаратура воздействующая
•
аппаратура воспринимающая
• Терапевтические аппараты воздействуют на
пациента с целью вызвать желаемые
сдвиги в его организме – перестройку
патологического
процесса
в
сторону
нормализации.
• Хирургические
аппараты,
являющиеся
частью терапевтических, предназначены
для
осуществления
радикальных
изменений в структуре органов и тканей.
Медицинская техника
Медицинское
оборудование
Медицинская
аппаратура
Электрическая
медицинская
аппаратура
Воздействующие
аппараты и
приборы
Терапевтические
аппараты
Медицинские
инструменты
Механическая
медицинская
аппаратура
Воспринимающие
приборы
Диагностические
приборы
Медицинская метрология.
Метрология – наука об измерениях, методах и
средствах их единства и способах достижения
требуемой точности.
Измерение – есть нахождение значения
физической величины с помощью технических
средств,
путем
сравнения
полученного
результата с эталонным значением.
Различают:
1. Прямые измерения –
результат
получается
помощью прибора .
такие, при которых
непосредственно
с
2. Косвенные измерения – такие, при которых
значение физической величины вычисляется по
известной
зависимости
между
ней
и
непосредственно измеряемыми величинами.
Косвенные измерения.
• Для определения плотности деревянного бруска
необходимо измерить его массу и линейные
размеры – длину a, ширину b и высоту h.
• Плотность дерева определяется по формуле:
m

a b  h
• Значение
физической
величины,
полученное при измерениях, всегда
отличается от истинного.
• Степень приближения результатов к
истинному
значению
величины
характеризуется точностью измерений.
• Точность измерений
показатель измерений.
–
качественный
• Погрешность измерения – отклонение
результатов измерений от истинного
значения измеряемой величины.
Классификация погрешностей:
1. грубые
2. систематические
3. случайные
• Грубые
погрешности
–
ошибочные
измерения,
возникающие
в
результате
неверного
отсчета
по
прибору,
неразборчивости
записей,
небрежности
экспериментатора.
• Систематические погрешности – ошибки,
остающиеся постоянными при повторных
измерениях, обусловленные неправильным
выбором метода, несовершенством или
неисправностью приборов.
• Случайные погрешности – ошибки, причина
которых не может быть заранее учтена, они
обусловлены
несовершенством
наших
органов
чувств
и
непрерывно
изменяющимися внешними условиями.
• Случайная погрешность прямых измерений
вычисляется по формуле:
1
x  t n  
  xi  x
nn  1 i 1
n
•
•
•

2
n – число измерений,
– результат i-го измерения,
x – среднее арифметическое значение
измеряемой величины,
• t n – коэффициент Стьюдента.
xi


• Коэффициент Стьюдента зависит от числа
измерений и доверительной вероятности, т.е.
вероятности того, что измеряемая величина попадет
в некоторый заданный интервал.
• Значение коэффициента Стьюдента определяется
заданной вероятностью и числом измерений.
Таблица
Окончательный результат измерений
записывается в виде:
x  x  x
с указанием доверительной вероятности и
относительной погрешности.
Относительная погрешность
используется
для
оценки
точности
измерения
физической
величины
и
обычно выражается в процентах.
x
 
100%
x
Относительная погрешность косвенных
измерений.
• Пусть искомая физическая величина связана
с другими величинами функциональной
зависимостью:
y  f ( x1 , x 2 ...xn )
• Относительная погрешность:
      ...  
2
x1
где
x
i
2
x2
1 f
 
 xi
y xi
2
xn
,
Абсолютная погрешность
при косвенных измерениях
x    x

– относительная погрешность
x – среднее значение косвенного измерения
Проблемы медицинской метрологии:
1. Целесообразно
градуировать
медицинские
приборы в единицах, являющихся конечной
медицинской информацией.
2. Сокращение времени измерения.
3. Учет медицинских показаний.
4. Учет погрешностей измерений.
5. Выяснение
связи
между
измеряемой
физической величиной и соответствующими
медико-биологическими параметрами.
6. Изменчивость
медико-биологических
параметров.
• Нами рассмотрены:
– классификация медицинской техники,
– некоторые понятия теории погрешностей,
–
особенности
медико-биологических
измерений.
Спасибо за внимание!
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Обязательная:
• Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учебник. -М.: Дрофа, 2007.Дополнительная:
• Федорова В.Н. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами
реабилитологии: учебное пособие. -М.: Физматлит, 2005.• Антонов В.Ф. Физика и биофизика. Курс лекций: учебное пособие.-М.: ГЭОТАРМедиа, 2006.• Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учебник. -СПб.: Спецлит, 2004.Электронные ресурсы:
• ЭБС КрасГМУ
• Ресурсы интернет
• Электронная медицинская библиотека. Т.4. Физика и биофизика.- М.: Русский врач,
2004.
Скачать