- •Міністерство освіти і науки України
- •Isbn 966–7619–42–7 © Панаіт т. І., Пуга г. Д., Різак в. М., 2007 Зміст
- •Розділ 1 метрологія і біометрія
- •Основи метрології та біометрії
- •Особливості методів оцінки медичної інформації
- •Оцінка достовірності показників в медицині. Елементи теорії похибок
- •Методи оцінки медичної інформації
- •1.1. Лабораторна робота № 1 Використання в медико-біологічних дослідженнях розподілу Гаусса
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •1.2. Лабораторна робота № 2 Кореляційний аналіз зв’язків між випадковими змінними величинами в медицині
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 2 основи біомеханіки і молекулярних явищ
- •2.1. Лабораторна робота № 1 Вимірювання параметрів періодичних процесів
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •2.2. Лабораторна робота № 2 Заняття спектральної характеристики слуху-аудіограми—на порозі чутності
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •2.3. Лабораторна робота № 3 Визначення коефіцієнта в’язкості рідини за допомогою капілярного віскозиметра
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •2.4. Лабораторна робота № 4 Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відриву краплини
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •2.5. Лабораторна робота №5 Визначення параметрів оточуючого середовища
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •2.6. Лабораторна робота №6 Визначення тиску крові людини
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 3 електродинаміка та електронна медична апаратура
- •Правила техніки безпеки при виконанні робіт даного розділу
- •3.1. Лабораторна робота № 1 Дослідження роботи випрямляча змінного струму
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •3.2. Лабораторна робота № 2 Вивчення роботи транзисторного підсилювача
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •3.3. Лабораторна робота №3 Вивчення роботи електронного осцилографа
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •3.4. Лабораторна робота № 4 Вивчення роботи електрокардіографа
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •3.5. Лабораторна робота №5 Дослідження апарата для увч-терапії
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •3.6. Лабораторна робота №6 Вивчення роботи реографа
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Послідовність виконання роботи
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 4 квантовооптичні явища
- •4.1. Лабораторна робота № 1 Вивчення фізичних основ мікроскопії
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •4.2. Лабораторна робота № 2 Вивчення фізичних основ рефрактометрії
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •4.3. Лабораторна робота № 3 Вивчення основ спектрометричних вимірювань
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •4.4. Лабораторна робота № 4 Визначення концентрації цукру у розчині поляризаційним методом
- •Теоретичні відомості
- •Опис поляриметра су-4
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •4.5. Лабораторна робота № 5 Вивчення фізичних основ дифрактометрії
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •4.6. Лабораторна робота № 6 Визначення концентрації розчину за допомогою фотоелектроколориметра
- •Теоретичні відомості
- •Послідовність виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Додатки
- •6. Трансмембранний градієнт для натрію у хворих гіпертонічною хворобою
- •7. Трансмембранний градієнт для калію у хворих гіпертонічною хворобою
- •8. Вміст калію (в м-екв/л) в плазмі крові хворих гіпертонічною хворобою
- •9. Молярний коефіцієнт к/Na в сечі хворих гіпертонічною хворобою
- •10. Молярний коефіцієнт Na/к в слині хворих гіпертонічною хворобою
- •11. Залишковий азот в крові (мг %) хворих гіпертонічною хворобою
- •12. Хлориди (в м-екв/л) в добовій сечі хворих гіпертонічною хворобою
- •13. Хлориди (в м-екв/л) в сиворотці крові хворих гіпертонічною хворобою
- •15. Вміст Cu
- •16. Вміст азоту
- •17. Вміст кальцію
- •18. Вміст фосфору
- •19. Вміст калію
- •20. Вміст амонію
- •21. Вміст Na2o
- •22. Вміст к2о
- •23. Вміст р2о5
- •24. Вміст кобальту
- •25. Вміст нікелю
- •26. Вміст свинцю
- •27. Вміст хрому
- •28. Вміст молібдену
- •Додаток 1.2.1
- •Основні фізичні константи
Послідовність виконання роботи
1. Ознайомитись з елементами блоку ФК і СФ.
2. Здійснити реєстрацію фонокардіограми та сфігмограми.
3. Визначити період слідування та амплітуду сигналів фонокардіограми та сфігмограми. Зробити висновки.
Контрольні запитання
1. Назвіть основні параметри, якими характеризується датчик.
2. Що таке фонокардіограма?
3. Який датчик використовується при реєстрації сфігмограми?
4. Типи датчиків.
5. Що розуміють під сфігмографією?
6. Назвіть основні типи реєструючих пристроїв.
3.8. Лабораторна робота № 8
Вивчення апаратів електростимуляції на базі імпульсної техніки
Мета роботи:вивчення генераторів електричних імпульсів, дослідження методів формування електроімпульсів та визначення їх параметрів.
Обладнання: стенд УСІТ — 69Т з імпульсної техніки, осцилограф, дефібрилятор (по паспорту).
Теоретичні відомості
У фізіотерапевтичних кабінетах, в реанімаційних відділеннях широко використовуються імпульсні струми — це електростимуляція, електросон, електронаркоз, діадинамотерапія і т.д. Дія електроімпульсів на організм залежить від їх параметрів та форми. Найбільш часто в фізіотерапії використовують імпульсний струм прямокутної, трикутної, експоненціальної та більш складної форми. Основні параметри імпульсного струму (рис.3.8.1):
Рис.3.8.1. Імпульси прямокутної форми (зліва).
Рис.3.8.2. Форма реального імпульсу (справа).
1) Тривалість імпульсу і.
2) Амплітуда імпульсу А = Umax.
3) Пауза — час відсутності імпульсу n.
4) Період імпульсів Т.
5) Скважність Q=.
6) Частота наповнення К = .
7) Крутість фронту .
Оскільки реальні імпульси відмінні від прямокутних (рис.3.8.2), вводять тривалість переднього і заднього фронту —імпульсу.
Генератораминазивають пристрої, які перетворюють енергію джерела постійної напруги в енергію електромагнітних коливань різної форми.
Рис.3.8.3. Інтегруючий ланцюг.
Рис.3.8.4. Диференціюючий ланцюг.
За принципом роботи розрізняють генератори з самозбудженням (автоколивні системи) і генератори з зовнішнім збудженням (підсилювачі потужності високої частоти). За формою електроімпульсів, які вони виробляють, генератори діляться на генератори гармонічних коливань та релаксаційних (імпульсних) коливань. Основними елементами генераторів є лінійні ланцюжки RC(інтегруючі) абоСR(диференціюючі), які змінюють форму та параметри сигналу.
RC — інтегруючий ланцюжок. Схема (рис.3.8.3): на вхід подаються прямокутні імпульси (Uвх), вихідна напруга (вгорі рис 3.8.3) — це напруга на конденсаторі (Uвс):Uвих = UC. Величина її визначається за формулою:
. (3.8.1)
а б в
Рис.3.8.5. Вхідні та вихідні імпульси. Формування імпульсів RC-кола. |
Часова залежність імпульсу UС(t)показана на рис. 3.8.5, б. СR — диференціюючий ланцюжок. Схема (рис.3.8.4) на вхід (а) подаються прямокутні імпульси, вихідна напруга на опорі: Uвих = UR. Величина її визначається за формулою: (3.8.2) Часова залежність UR(t)показана на рис.3.8.5в. (3.8.2). |
Основним блоком електротерапевтичної апаратури для лікування імпульсним струмом є мультивібратор, який формує електричні сигнали, близькі до прямокутної форми.
Мультивібратор — це двокаскадний підсилювач з RC— зв’язком, в якому вихід першого каскаду(Т1)ввімкнений на вхід другого каскаду(Т2), а вихід другого — на вхід першого (рис.3.8.6).
Якщо параметри транзисторів Т1 іТ2однакові, аR1 = R2,R3 = R4,С1 = С2, то такий мультивібратор називають симетричним. Але за рахунок флуктуації в деякий момент часу колекторний струм одного з транзисторів може змінитися, цього достатньо, щоб вивести всю систему з рівноваги — транзисторТ1запирається, аТ2переходить в режим насичення;С1заряджений доmax, аС2практично розряджений. Такий стан системи також не стійкий —С1поволі розряджається, аС2 заряджається — це відповідає формуванню імпульсу вихідного струму.
При зарядці С2знижується потенціал базиТ1, і цей транзистор відкривається. Схема швидко перекидається, тобтоТ1переходить в режим насичення, аТ2— в режим запирання. Таким чином формуються електричні імпульси прямокутної форми, які знімаються з колекторного навантаження одного з транзисторів.
Рис.3.8.6. Схема мультивібратора.
Рис.3.8.7. Схема блокінг-генератора.
Структурна схема дослідження:
Мультивібратор |
|
ЕО, |
ЕО - електронний осцилограф. |
Для симетричного мультивібратора період повторення імпульсів визначається формулою:
Т = 1,4 С1∙ R3= 1,4 С2∙ R4. (3.8.3)
Блокінг-генератор — це релаксаційний генератор короткочастотних імпульсів напруги форми, близької до прямокутної з можливістю регулювання частоти та тривалості в широких межах. Його основа — однокаскадний підсилювач з трансформаторним зворотнім зв’язком. Особливість — висока скважність генерації (>10103) короткочастотних (до декількох наносекунд) імпульсів. Принципова схема блокінг-генератора представлена на рис.3.8.7.
В початковий момент зміщення на базі Т створюється за рахунок базового струму від джерела живлення через резистор Rб, імпульс колекторного струму утворюється і підтримується потенціалом бази, створеним за рахунок е.р.с. індукції в трансформаторі. При цьомуСзаряджається іТбуде запертим (–) потенціалом на базі. Наступає пауза, протягом якої Сзаряджається черезRб(опір джерела живлення).
Рис.3.8.8. Зовнішній вигляд дефібрилятора.
БГ |
|
ЕО |
В результаті розрядки конденсатора Т відпирається, і цикл утворення імпульсу колекторного струму повторюється.
Дефібрилятор — генератор потужних високовольтних електричних імпульсів, які використовуються при тяжких порушеннях серця. Дефібрилятор складається з накопичувача енергії (конденсатора), пристрою заряду конденсатора та розрядного ланцюжка. На рис.3.8.8. показаний зовнішній вигляд приладу.