Структура аппаратного обеспечения телемдицинской сети.

В структуре аппаратного обеспечения телемедицинской сети выделяется 4 основных составляющих:

1. Инфраструктура передачи мультимедийной информации;

2. Компьютерное оборудование общего профиля;

3. Специализированное компьютерное оборудование;

4. Специализированное медоборудование.

Каналоообразующая среда телемединформации (т.е. инфраструктура передачи мультимедийной информации) не зависит от носителя информации. Это могут быть кабельные проводные структуры, волоконно-оптические каналы, каналы спутников и радиосвязи. Оборудование и каналы обеспечивают передачу разнородной информации, а именно, алфавитно-цифровых и графических видео- и аудиопотоков и др. Конечное оборудование производит преобразование и согласование сигналов, их перекодирование из одного формата в другой, а также осуществляет их компрессию и декомпрессию.

В качестве служб предоставления сервисов выступают распределенные сервисы приложений и архивации. На сервисах приложений выполняется ведение расписаний консультаций и сервисов дистанционного обучения, тестирования. Службы архивации обеспечивают долговременное хранение больших объемов информации, их каталогизацию и поиск. В состав компьютерного оборудования общего профиля входят компьютеры различной архитектуры и назначения: настольные ПК, мобильные переносные, специализированные и встраиваемые системы. Помимо компьютеров используется различное периферийное оборудование: видеокамеры, аудиосистемы, принтеры.

Диагностическое, лечебное и реабилитационное оборудование может подключаться к телемедсистеме напрямую и через устройства сопряжения. При невозможности такого подключения, информация может преобразовываться в цифровую форму с использованием спец. оборудования (сканеров и т.п.) или вводиться с клавиатуры. Оптимально подходит оборудование, имеющее визуальную или акустическую обратную связь с врачом, а также сетевую поддержку (пульмонология -бронхоскопы, гастроэнтерология - гастроскопы, кардиология — эхографы).

Для обеспечения защиты информации в архивах и передаваемой по каналам связи используются аппаратные и программные решения. Доступ к ресурсам телемедсети из внешних сетей связи осуществляется с помощью брандмауэров (метод защиты сети от угроз безопасности, исходящих от других систем).

 

Zлинии – границы линии a- длина миозиновой нити A- темные диски H- расстояние между темными дисками I- светлые диски h- анизотропный участок обладает двойным лучепреломлением

базальный дендрит

аксон

дендриты

тело

тело

базальный дендрит

Базальный аксон

апикальный дендрит

шипы

F1 F2 Fz F7 F3 F4     C2 C4 T3 P4 T5 Pz T6 O1 O2

-q l +q

А r r1

р О α2   α1   А φА φВ В

С   РАС РВС О   А РАВ В

А В     Р

С

исток r +q сток зарядов + l зарядов E ^---q   Е -- J + R   r Рис.Эквивалентная схема

ПР ЛР ВЭКГ-ма   пластины электроннолучевая трубка   ПН ЛН

Эл. ось сердца

Изолиния

ПР

ПН

ЛН

ЛР

35. Классификация медицинских электронных приборов, аппаратов и систем.

Всю медицинскую технику можно разделить с точки зрения задач, решаемых в медицинском технологическом процессе на 3 группы:

Аппаратура;

Инструменты;

Оборудование.

Аппаратура обеспечивает в той, или иной степени самостоятельный,

автоматизированный процесс взаимодействия с пациентом.

Инструмент действует на пациента в сочетании с рукой врача, являясь как бы ее

продолжением.

Оборудование – это вспомогательное устройство для обслуживания пациентов и обеспечения медицинского технологического процесса.

В системе “аппарат – пациент” устанавливается движение энергии от аппаратуры к пациенту и наоборот.

Всю электромедицинскую аппаратуру можно разделить на 2 части: воздействующая и воспринимающая. В то же время в зависимости от цели, для которой используется медицинская аппаратура, она может быть разделена на терапевтическую и диагностическую. Изделия терапевтической аппаратуры принято называть аппаратами, а изделия диагностические – приборами.

Мед. инструменты

Воспринимающие аппар. и приборы

Мед. техника

Мед. аппаратура

Электромедицинская аппаратура

Механическая мед. аппаратура

Мед. оборудование

Воздействующие аппар. и приборы

Диагностич.

Терапевтич.

воздействие электр. эн.

возд. механич эн.

 

Воздействующие током(по режиму колебаний)

высокочастотные терапевтич. аппараты (по форме энергии)

Воздействующие полем(по виду поля)

импульсные

непрерывные

электрическое

магнитное

дарсонвализация

ТВС-терапия

Высокочастотная электрохирургия

низкочастотная террапевтич. апп.(делится по форме энергии)

Воздействующие током(по виду тка)

Воздействующие полем(по виду поля)

импульсным

магнитное

электрическое

переменным

постоянным

импульсным

электростимул

электросон

электрошоков. терапия

дефибриляция

Терапия диодинамич. током

терапия модулированным синусоид. током

терапия шумовым током

интерференционная терапия

электро-гидро терапия

гальванизация

электрофорез

переменное

импульсное

постоянное

переменное

постоянное

импульсное

магнитная терапия

 

Компьютерная томография.

Обычное рентгеновское изображение не способно дать информацию о менее плотных структурах, если они находятся за более плотными. Связано это с тем, что рентгеновская фотография – есть проекция на пленку лучей, проходящих через организм человека. Примером может служить обычная рентгенограмма грудной клетки, на которой плотные структуры костей затрудняют получении информации о менее плотных легочных.

В 1973 году группой инженеров во главе с Хаунефилдом был создан первый компьютерный томограф, предназначенный для исследования головного мозга. Томографией называют методику рентгенологического исследования, с помощью которой можно получить изображение слоя, лежащего на определенной глубине. Компьютерной томографией называется метод реконструкции истинного изображения распределения плотности с помощью определенных вычислительных операций над данными, полученными в результате прохождения воздействия через тело. Компьютерная томография основана на решении системы уравнений с вовлечением тысяч коэффициентов затухания для каждого элемента по множеству направлений. Вдоль заданного направления полное затухание связано с суммой индивидуальных коэффициентов затухания. Для одиночного элемента:

для ряда элементов:

В рентгеновском диапазоне излучения экспоненциальный закон выполняется с высокой степенью точности, поэтому разработанные математические алгоритмы были впервые применены именно для рентгеновской компьютерной томографии.

Существует несколько типов компьютерных томографов.

Томографы первого поколения. Осуществляли сканирование объекта одиночным коллимированным рентгеновским пучком, а излучение, прошедшее через объект, регистрировали одним детектором, жестко связанным с излучателем. Система излучатель детектор совершала поступательные и вращательные движения, состоящие из 180 линейных сканирований, поворачиваясь поворачиваясь после каждого линейного сканирования на 1 градус. В качестве детектора в томографах первого поколения использовался осциллятор на основе кристаллов йодистого натрия или ФЭУ.

Томографы второго поколения. Система излучатель-детектор также совершает вращательно-поступательные движения относительно исследуемого объекта, однако вместо одного рентгеновского луча, сканирование осуществляется расходящимся пучком, состоящим из нескольких (от 3 до 52) коллимированых лучей и того же числа детекторов. Совокупность сигналов со всех детекторов дает информацию о целом наборе независимых проекций. Время сканирования одного слоя удалось уменьшить до 10 секунд, в результате чего стала возможна томография грудной клетки, т.к. возможно задержать дыхание до 10 секунд.

Томографы третьего поколения. Сканирование осуществляется веерным пучком, полностью перекрывающим исследуемый объект, поэтому система излучатель-детектор совершает только вращательные движения. Число детекторов – больше 300. время сканирования 2-5с.

Томографы четвертого поколения. Стол с пациентом плавно движется, в то время, как агрегат с рентгеновской трубкой вращается непрерывно. Число детекторов увеличено до 1000, они являются неподвижными и образуют кольцо. Такой метод называется винтовым или спиральным, позволяет получать изображение со скоростью более 5 кадров/секунду. Также используются спаренные детекторы, которые позволяют сканировать 2 среза, удаленных на расстояние 1см друг от друга. Такие быстрые системы получения изображения сделали возможной динамическую КТ ангиографию сердца, показывающую изменение процесса в работающем сердце.

 

 

ЯМР-томография.

ЯМР в конденсированном веществе был открыт после Второй Мировой войны двумя группами физиков в США независимо друг от друга. ЯМР нашёл более широкое применение, чем ПМР. Как известно атомное ядро имеет положительный заряд. Наряду с зарядом ядра очень многих атомов обладают собственным механическим угловым моментом. - гидромагнитное соотношение.

При приложении к веществу постоянного магнитного поля возникает магнитный момент, который описывается уравнением . Магнитный момент может прецессировать собственной частотой равной ω, которая зависит от величины магнитного момента. Поэтому частота магнитной прецессии пропорциональна напряжённости поля. Если систему, находящуюся в постоянном магнитном поле, облучать внешним магнитным полем, частота которого точна равна частоте перехода между энергетическими уровнями ядер атома, наблюдается избирательное (резонансное) поглощение энергии электромагнитного поля. При прекращении воздействия переменного электромагнитного поля возникает резонансное выделение энергии. Магнитно-резонансные исследования опираются на способность ядер некоторых атомов вести себя как магнитный диполь. Этим свойством обладают ядра, которые содержат нечётное число наклонов, в частности ядра водорода, углерода, железа, фосфора. Эти ядра отличаются ненулевым спином, соответствующим его магнитным моментам.