Медицинские приборы. Разработка и применение

Медицинские приборы. Разработка и применение
Джон Г. Вебстер, Джон В. Кларк мл., Майкл Р. Ньюман, Валтер Х. Олсон и др

Книга является подробным руководством по медицинской технике. Представлены основные принципы медицинского приборостроения, принципы работы основных видов сенсоров, усилители и обработка сигналов, природа биопотенциалов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ и пр.). В издании рассмотрены электроды для отведения потенциалов, усилители биопотенциалов. Подробно излагаются методы измерения кровотока и объема крови, параметров дыхания, давления и газов крови. Ряд глав посвящен оборудованию для клинической лаборатории, методам медицинской визуализации, приборам для лечения и протезирования. Работу с книгой облегчают приложения и предметный указатель.
Для инженеров медицинской техники, врачей, преподавателей и студентов профильных вузов, сотрудников фирм-производителей и дистрибьюторов медицинского оборудования.

:: Содержание (оглавление) книги ::

ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕДИЦИНСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
1.1 ТЕРМИНОЛОГИЯ МЕДИЦИНСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
1.2 ОБЩАЯ СТРУКТУРА МЕДИЦИНСКОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
1.3 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ РЕЖИМЫ ИЗМЕРЕНИЙ
1.4 ОГРАНИЧЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
1.5 КЛАССИФИКАЦИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРОВ
1.6 НАВОДКИ И МОДИФИЦИРУЮЩИЕ ВЛИЯНИЯ
1.7 МЕТОДЫ ПОДАВЛЕНИЯ НАВОДОК
1.8 БИОСТАТИСТИКА
1.9 ОБОБЩЕННЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.10 ОБОБЩЕННЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.11 ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.12 РАЗРАБОТКА СЕРИЙНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРОВ
1.13 НОРМАТИВЫ ПО МЕДИЦИНСКИМ ПРИБОРАМ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

2. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ОСНОВНЫХ ВИДОВ СЕНСОРОВ
2.1 ИЗМЕРЕНИЕ СМЕЩЕНИЙ
2.2 РЕЗИСТИВНЫЕ ДАТЧИКИ
2.3 МОСТОВЫЕ СХЕМЫ
2.4 ИНДУКТИВНЫЕ ДАТЧИКИ
2.5 ЕМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ
2.6 ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ
2.7 ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
2.8 ТЕРМОПАРЫ
2.9 ТЕРМИСТОРЫ
2.10 ЛУЧЕВАЯ ТЕРМОМЕТРИЯ
2.11 ОПТОВОЛОКОННЫЕ ТЕРМОДАТЧИКИ
2.12 ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
2.13 ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ
2.14 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА И ОПТОВОЛОКНО
2.15 ОПТИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ
2.16 ДАТЧИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ
2.17 КОМБИНАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

3. УСИЛИТЕЛИ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ
3.1 ИДЕАЛЬНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
3.2 ИНВЕРТИРУЮЩИЕ УСИЛИТЕЛИ
3.3 НЕИНВЕРТИРУЮЩИЕ УСИЛИТЕЛИ
3.4 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
3.5 КОМПАРАТОРЫ
3.6 ВЫПРЯМИ ГЕЛИ
3.7 ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
3.8 ИНТЕГРАТОРЫ
3.9 ДИФФЕРЕНЦИАТОРЫ
3.10 АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
3.11 ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ
3.12 НАПРЯЖЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ НУЛЯ
3.13 ТОК СМЕЩЕНИЯ
3.14 ВХОДНОЕ И ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
3.15 ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ДЕМОДУЛЯТОРЫ
3.16 МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРАХ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

4. ПРИРОДА БИОПОТЕНЦИАЛОВ
4.1 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК
4.2 ЭКСТРАКЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ
4.3 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
4.4 ЭЛЕКТРОНЕЙРОГРАММА (ЭНГ)
4.5 ЭЛЕКТРОМИОГРАММА (ЭМГ)
4.6 ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА (ЭКГ)
4.7 ЭЛЕКТРОРЕТИНОГРАММА (ЭРГ)
4.8 ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММА (ЭЭГ)
4.9 МАГНИТОЭНЦЕФАЛОГРАММА (МЭГ)
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

5. ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ОТВЕДЕНИЯ БИОПОТЕНЦИАЛОВ
5.1 ГРАНИЦА РАЗДЕЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОДОМ И ЭЛЕКТРОЛИТОМ
5.2 ПОЛЯРИЗАЦИЯ
5.3 ПОЛЯРИЗУЕМЫЕ И НЕПОЛЯРИЗУЕМЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
5.4 ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ
5.5 КОНТАКТ ЭЛЕКТРОДА С КОЖЕЙ И АРТЕФАКТЫ ДВИЖЕНИЯ
5.6 ПОВЕРХНОСТНЫЕ НАКОЖНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
5.7 ВНУТРИТКАНЕВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
5.8 ЭЛЕКТРОДНЫЕ МАТРИЦЫ
5.9 МИКРОЭЛЕКТРОДЫ
5.10 СТИМУЛИРУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОДЫ
5.11 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЭЛЕКТРОДОВ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

6. УСИЛИТЕЛИ БИОПОТЕНЦИАЛОВ
6.1 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
6.2 ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ
6.3 ВЕЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
6.4 ЗАЩИТА ОТ ВЫБРОСОВ ВХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
6.5 КОМПЕНСАЦИЯ СИНФАЗНОЙ И ДРУГИХ НАВОДОК
6.6 ВАРИАНТЫ УСИЛИТЕЛЕЙ БИОПОТЕНЦИАЛОВ
6.7 ПРИМЕР ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ БИОПОТЕНЦИАЛОВ
6.8 ОБРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
6.9 КАРДИОМОНИТОРЫ
6.10 БИОТЕЛЕМЕТРИЯ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

7. ДАВЛЕНИЕ КРОВИ И ТОНЫ СЕРДЦА
7.1 ИНВАЗИВНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
7.2 ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПУЛЬСАЦИЙ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
7.3 ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
7.4 ИЗМЕРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ
7.5 ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ НА ЕЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
7.6 ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛОСЕ ПРОПУСКАНИЯ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ДАВЛЕНИЯ
7.7 ТИПИЧНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ КРИВОЙ ДАВЛЕНИЯ
7.8 СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕНОЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
7.9 ТОНЫ СЕРДЦА
7.10 ФОНОКАРДИОГРАФИЯ
7.11 КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА
7 12 ВЛИЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ И КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ДАВЛЕНИЕМ
7.13 НЕИНВАЗИВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ КРОВИ
7.14 ТОНОМЕТРИЯ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

8. ИЗМЕРЕНИЕ КРОВОТОКА И ОБЪЕМА КРОВИ
8.1 МЕТОД РАЗВЕДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНО-ИНФУЗИРУЕМОГО ИНДИКАТОРА
8.2 МЕТОД РАЗВЕДЕНИИ БОЛЮСА ИНДИКАТОРА
8.3 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РАСХОДОМЕРЫ
8.4 УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ
8.5 ТЕРМОКОНВЕКТИВНЫЕ ДАТЧИКИ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
8.6 ОККЛЮЗИОННАЯ ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ
8.7 ИМПЕДАНСНАЯ ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ
8.8 ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФИЯ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

9. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ
9.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
9.2 ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
9.3 ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ СКОРОСТИ (РАСХОДА) ГАЗА
9.4 ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ
9.5 РЕСПИРАТОРНАЯ ПЛЕТИЗМОГРАФИЯ
9.6 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЫ ПО МЕХАНИКЕ ДЫХАНИЯ
9.7 ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ
9.8 ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПРОБЫ ПО ГАЗООБМЕНУ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

10. ХИМИЧЕСКИЕ БИОСЕНСОРЫ
10.1 ГАЗЫ КРОВИ И КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ
10.2 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ
10.3 ХИМИЧЕСКИЕ ОПТОВОЛОКОННЫЕ ДАТЧИКИ
10.4 ИОН-СЕЛЕКТИВНЫЙ ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР
10.5 ИММУНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР
10.6 НЕИНВАЗИВНЫЙ МОНИТОРИНГ ГАЗОВ КРОВИ
10.7 СЕНСОРЫ ГЛЮКОЗЫ КРОВИ
10.8 РЕЗЮМЕ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

11. ОБОРУДОВАНИЕ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
11.1 СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ
11.2 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ АНАЛИЗАТОРЫ
11.3 ХРОМАТОЛОГИЯ
11.4 ЭЛЕКТРОФОРЕЗ
11.5 ГЕМАТОЛОГИЯ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

12. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ В МЕДИЦИНЕ
12.1 ИНФОРМАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ
12.2 МОДУЛЯЦИОННАЯ ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ
12.3 ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШУМОВАЯ ПОЛОСА
12.4 ФОТОГРАФИЯ
12.5 ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ
12.6 РАДИОГРАФИЯ
12.7 КОМПЬЮТЕРНАЯ РАДИОГРАФИЯ
12.8 КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
12.9 ВИЗУАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОМ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА
12.10 ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА
12.11 ОДНОФОТОННАЯ ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
12.12 ПОЗИТРОННАЯ ЭМИССИОННАЯ ТОМОГРАФИЯ
12.13 УЛЬТРАСОНОГРАФИЯ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ
1. ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ
2. ПРЕФИКСЫ СИСТЕМЫ СИ
3. ЕДИНИЦЫ СИСТЕМЫ СИ
4. СОКРАЩЕНИЯ
5. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ