Мониторные системы: микропроцессорная мониторная система.

 

Применение микропроцессоров при разработке МС привело к появлению нового вида МС — микропроцессорных, которые сочетают в себе достоинства инструментальных и вычислительных МС. Наряду с малой стоимостью, высок. надежностью, модульной структурой в легко перестреввее. конфигурацией мнкрсароцессорные МС обладают возможностью многопроцессорной реализация в распараллеливания алгоритмов обработки, подключення разнообразных периферий устройств (дисплеев, печатающих устройств, магнитных накопителей и т. д.), а также просты в управлении.

Б - больной; Д1 и Д2 - это датчики давление ЭКГ; ПУ - предусилитель; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ЦПр - центральный процессор; ППЗУ - программируемая постоянно запоминающее устройство; УВВ - устройство ввода - вывода; АЗУ - аналоговое запоминающее устройство;; ПУ - печатающее устройство; СИ - сигнализирующие индикаторы; ЗУПВ1 - запоминающее устройство прямого выбора (для хранения данных); ЗУПВ2 - запоминающее устройство прямого выбора (для хранения служебной информации); ЭЛД1 и ЭЛД2 - логические блоки дисплея, которые сравнивают одну и другую информацию; Д - дисплей; БТД - блок технической диагностики.

В области запястья Датчик по размеру меньше ширины артерии он ус-ся в центре плоской пластинки, сжимающей артерию. При этом для устранения артефактов рука больного должна быть полностью расслаблена. Сигналы с ЭКГ электродов (Д1) И датчика давления (Д2) усиливаются, фильтруются (при граничной частоте 40 Гц) ц подвергаются сжатию в развязанном предусилителе (РПу) после чего через АЦП поступают в центральный процессор (ЦПр), где производится их обработка. Начальн. Калибровка арт давл осущес-ся про помощи сфигмоманометра. Исх знач давления вводятся с пульта оператора (ПО). Данные измер-й из ЦП поступают в запоминающее устройство прямого выбора (ЗУПВ1), а служ инф-я введенная с пульта опер-ра хранится в ЗУПВ2. Оба вида данных через блоки дисплея ЛД1 и ЛД2 поступают на дисплей Д. Кривая давления и ЭКГ, а так же ЧСС и другие данные отобр-ся в реальном масштабе времени. На остановленное изображение можно накладывать 3 метки с выводом на экран их амплитудно-временных координат. Слишком резкие изменения отмечаются как ошибка изме-й с включением звукового сигнала.Данные о нарушениях в электропитании и синхронизации от дисплея через блок технической диагностики (БТД) поступают в ЦП.

Через модуль ввода-вывода (МВВ) Выводятся данные ЭКГ и кривые давления на аналоговое записыв. уст-во (АЗУ), сигналы на световые индикаторы (СИ), цифровые данные – на печатающее устройство (ПУ). Каждую минуту на ПУ выводятся значения давления, частоты сердцебиения и времени. Система имеет програмируемое постоянное запоминающее уст-во. (ППЗУ) для хранения программ обработки, форм таблиц и набора сообщений.

 

19 БТС временного и длительного замещения функций живого организма. Электрокардиостимуляция, классификация ЭКС, составные части ЭКС, требования предъявляемые к ним, классификация ЭКС.

В случае отказа к-либо органа возможна замена их функционирования, однако возникает ряд проблем, порой неразрешимых. (несовместимость, малый срок хнанения, высокая стоимость). Возможно создание искуственных органов, так же ряд трудностей(кибернетичские проблемы управления иск орг., технические – обычно заменяет 1 ф-ю, технологическая – нет технологий для создания компактных эл-в питания)

Электрокардиостимуляторы в широкой практике стали применяться достаточно с 50-х гг. Такие БТС МТ относятся к системам с энергетическим управлением. Большинство ЭКС предназначены для лечения блокады сердца (блокады артериовентрикулярного узла) – такого патологического состояния, когда желудочки электрически не связаны с предсердиями и сокращаются с меньшей частотой.

Классификация ЭКС.

1 По функциональному назначению: лечебные; диагностические

2 По зоне стимулирования: наружные (фибриляторы);миокардиальные (электрод находится в стенке сердца на эпикарде); эндокардиальные (электрод находится внутри сердца в правом желудочке в области эндокарда); чрезпищеводные (электрод находится в пищеводе)

3 По времени замещения функции: временные; постоянные

Составные части ЭКС. ЭКС состоят из 2 частей:

1.Импульсный генератор – электронная схема и батарея, помещенные в герметичный корпус. Электронная схема проводит исследования активности сердца и генерирует посылаемые к сердцу импульсы, контролирует их синхронизацию.

2.Электроды, передающие электрический импульс и несущие обратную информацию об активности сердца.

ЭКС называют имплантируемым, если он полностью вживляется в организм.

Требования, предъявляемые к ЭКС.

1.Малогабаритность.

2.Малая масса (менее 100-200 гр.).

3.Высокая экономичность и надежность (срок работы без замены батареи 2-3 года с вероятностью 0,98-0,99 %).

4.Безвредность организму человека.

5.Обеспечение возможности холодной химической стерилизации.

6.Обеспечение высокой помехозащищенности.

20 БТС временного и длительного замещения функций живого организма. Асинхронные и биоуправляемые ЭКС (по требованию и синхронные).

1 А синхронные ЭКС генерируют один постоянный ритм, установленный в них при вживлении приборав больного. При этом применяются 2 Электрода: один активный, прикрепленный к стенке сердца (на эпикарде) или введенный через вену в область правого желудочка и один пассивный, зашиваемый под кожу пациента. Данный тип ЭКС помогает восстановить сердечный ритм примерно у 30 % больных. Однако появившийся нормальный ритм сердца начинает конкурировать с ритмом ЭКС, что может привести к нарушению работы сердца (аритмия, фибриляция). Тогда их убирают.

2 Биоуправляемые ЭКС считывают информацию о наличии собственного ритма и в зависимости от этого подают или нет свой импульс. В данном случае существует обратная связь между сердцем и ЭКС.

В случае малой частоты сокращений или при полной остановке ЭКС работает в автоколебательном режиме с постоянной частотой сокращений, навязывая сердцу этот ритм сокращений.

Если желудочки начинают сокращаться самостоятельно, ЭКС либо полностью прекратит свои колебания, т.е. перейдет в ждущий режим, либо начнет работать с частотой самостоятельных сокращений желудочков.

Первая разновидность ЭКС получила название ЭКС по требованию, вторая – синхронных.

ЭКС по требованию – управляются биопотенциалом желудочка от R – зубца и наз-ся ЭКС желудочкозапирающего типа.

СП – схема переключения; ИГ – импульсный генератор; И – интегратор; ОВ – одновибратор; ПУ – предварительный усилитель; Эж – электрод на стенке желудочка; Эпас – пассивный электрод. Сигнал с Эж усиливается в ПУ и вкл-т ОВ. Этот сигнал появляется в результате контакта электрода с желудочком и в соответствии с изменением биопотенциала R-зубца на выходе ОВ вырабатываются импульсы, длительность которых пропорциональна R-R-интервалу ЭКГ. На выходе И получается напряжение пропорциональное длительности этого интервала. Дальше оно поступает на СП, имеющую определенный порог срабатывания. При редком сердечном ритме R-R-интервал велик, следовательно напряжение на выходе И также велико и поэтому начинает работать ИГ. Причем работает он в автоколебательном режиме и через тот же электрод стимулирует сердце. При восстановлении самостоятельного сердечного ритма интервал сокращается, напряжение на выходе И уменьшается и СП с ИГ замыкается, переводя ЭКС в ждущий режим.

Синхронные ЭКС. Синхронизация осуществляется от биопотенциалов предсердий, используется Р-зубец, а стимуляция желудочков проводится с частотой появления Р-зубца. Применяются 3и электрода: 1. Активный – крепится к левому предсердию и воспринимает биопотенциалы; 2. Активный - крепится к правому желудочку и воздействует на него; 3. Пассивный электрод.

Эп – 1й активный электрод; Эж – 2й активный электрод; Эпас – пассивный электрод; УО – усилитель – ограничитель; И – интегратор; БЗ – блок задержки; ИГ – импульсный генератор. Такие ЭКС называются предсердносинхронизирующего типа.

Сигнал с электрода Эп усиливается в УО, после этого поступает на И и одновременно на БЗ, а оттуда на вход ИГ. При высокой ЧС предсердий напряжение на выходе И велико и достигает порога управляемости ИГ. От УО сигнал поступает в БЗ и задерживается в нем примерно на 140 миллисекунд, запуская затем ИГ. Выработанный импульс через электрод Эж поступает на сердце, стимулируя желудочек. При понижении ЧС предсердий сигнал на выходе И слишком мал, т.е. недостаточен для управления ИГ через УО. Поэтому сигнал по цепи задержки не может синхронизировать работу генератора и он работает в автоколебательном режиме, стимулируя желудочки с постоянной частотой