- 20051 INTRODUCERE Pentru cunoasterea proceselor complexe ce se desfasoara intr-un organism viu este necesar i n t r e a l t e i n v e s t i g a t i i s a s e d e t e c t e z e s i s a s e m a s o a r e d i f e r i t i p a r a m e t r i f i z i c i s i c h i m i c i caracteristici si modul in care acestia se schimba in decursul timpului. Este mult cunoscut faptulca manifestarile vitale din organism genereaza si fenomene electrice ce proiecteaza potentialemasurabile, variabile in timp, in diferite puncte ale corpului; ele reprezinta semnale electrice carei n f o r m e a z a d e s p r e evenimente bioelectrice, numite si biopotentiale electrice. De e x e m p l u temperatura masurata in mai multe locuri ale corpului poate conduce la informatii importante privind procesele metabolice, functionalitatea sistemului nervos termoregulator, circulatiasangvina si altele. Biosemnalul obtinut este un curent electric, dar informeaza despre temperaturam a s u r a t a . I n p r e z e n t s u n t c u n o s c u t e foarte multe efecte electrice ale fenomenelor naturii-m e c a n i c e , chimice, termice, optice, radiante ceea ce motiveaza tendinta de a p r e z e n t a biosemnalele cele mai diferite sub forma electrica. Prin b i o s e m n a l i n t e l e g e m s u c c e s i u n e a continua sau discreta a valorilor unei marimi masurabile inorganismulviu, generata spontan sau provocata prin stimulare declansatoare care poarta informatii asupradesfasurarii unor procese, evenimente, si manifestari normale sau patologice. Captarea si prelucrarea biosemnalelor, extragerea informatiilor in cercetarea biomedicala se face prin tehniciadecvate, bazate pe aparatura electronica costisitoare, inclusivcalculatoarededicate acestei activitati. Pentru usurinta schimbului informational in lumea medicala siunificarea aparaturii necesare in explorarile functionale au fost acceptate tehnici de prelevare, prelucrare si interpretare ale semnalelor bioelectrice emise de organismul uman. Astfel efecteleelectrice generate deinimain functiune, detectabile in cea mai mare parte a corpului, formeaza obiectul cercetarii inelectrocardiografie (EKG), semnale bioelectrice generate in procesele activitatii cerebrale-electroencefalografie (EEG), activitatea musculara electromiografie (EMG), pentru urmarireaactivitatii electrice a musculaturii globului ocular electrostagmografie (ENG) si activitateaelectrica a retinei stimulata pe cale optica, electroretinografie (ERG). Aparatura pusa in slujbatehnicilor de investigare paraclinica evolueaza in consens cu procesele tehnologiei electronice.Semnalele bioelectrice sunt de putere foarte redusa. Pentru a fi analizate vizual sau prelucrate pecalculator, semnalele bioelectrice trebuie amplificate de mii sau chiar de zeci de mii de ori.Legatura electrica intre corpul pacientului si aparatele electronice, prin intermediul electrozilor este imperfecta, cu impedante de trecere inegale pe diversele cai si variabile in timp,p rovocandasimetrii pe circuitul de intrare. Sarcina proiectantilor si realizatorilor de aparate electronice deinvestigatie medicala este sa tina cont de aceste neajunsuri, pentru a le minimaliza efectele.Ansamblul aparatelor electronice si instalatiilor, folosit in scop medical formeaza un sistemelectromedical. De la inceput, sistemul trebuie conceput si realizat incat sa prezinte o imunitatela perturbatii imprevizibile. De asemenea, se impun masurieficientepentru reducerea surselor posibile de perturbatii proprii si externe, sau de inlaturare a lor .C a p a c i t a t e a sistemului electronic de a anihila interinfluentele in mediul ambiental s e numeste compatibilitate electromagnetica (CEM).

Pefectionarea neintrerupta a tehnicilor numerice de prelucrare si analiza a semnalelor e l e c t r i c e , i n p a r a l e l c u i e f t i n i r e a s i s t e m e l o r d e c a l c u l b a z a t e p e m i c r o p r o c e s o a r e , o f e r a posibilitati tot mai mari de tratare numerica a informatiei si in activitatea biomedicala. In prezent,mijloacele electronice de vizualizare, interpretare si prelucrare de date se realizeaza numeric, pe baza unor programe bine elaborate. Urmarind noile posibilitati de tratare a datelor culese despre b o l n a v i , c a d r e l e m e d i c a l e d e s p e c i a l i t a t e s e f a m i l i a r i z e a z a c u n o u a g e n e r a t i e d e a p a r a t u r a biomedicala

pentru a o folosi in cercetare si in activitatea clinica.Pentru a realiza o conversie analognumerica, biosemnalele se amplifica intai la un nivelsuficient de ridicat (de ordinul voltilor) asigurand astfel o precizie suficienta in convertorulanalognumeric (GAN). Esantioanele extrase din functia analogica sunt masurate in CAN sie x p r i m a t e n u m e r i c . D e l a i n c e p u t , s e s t a b i l e s t e o a n u m i t a p r e c i z i e i n e v a l u a r e a n u m e r i c a a esantioanelor, cu cat precizia propusa estre mai mare cu atat operatia dureaza mai indelung sauc o n v e r t o r u l r e z u l t a m a i pretentios, de aceea, precizia (numarul de biti) este o problema d e compromis. Esantioanele convertite numeric si scrise intr-un anumit cod se transfera catre alte p a r t i a l e c a l c u l a t o r u l u i p e n t r u a f i m e m o r a t e i n v e d e r e a o p e r a t i i l o r c a r e u r m e a z a . S i r u l esantioanelor numerice memorate poate servi la vizualizarea functiei de timp a semnalului sau ladeterminarea unor parametrii caracteristici din punct de vedere statistic, la calculul aspectrului defrecventa, la stabilirea corelatiilor cu alte functii de semnal, la identificarea automata a unor semne de anomalie functionala. Iesirea din sistemul de calcul se afla echipamentele periferice pentru inregistrarea textelor si graficelor, altor date, memorarea acestora, vizualizarea pe unmonitor in diverse proiectii si reprezentari, si eventualteletransmiterea datelor la distanta, catreun alt calculator sau o cosola .Posibilitatile de tratare si interpretare a informatiilor pe cale numerica sunt mult mai largi simai precise decat folosind solutii analogice .Din acest motiv, prelucrarea analogica a semnalelor in aparatura moderna biomedicala este tot mai restransa, in avantajul partii numerice.Obtinerea unor rezultate din partea sistemului la solicitareamedicului, pe baza informatiilor colectate de la pacient, se face in timp real, adica imediat dupaterminarea investigatiilor asupra pacientului. Acest lucru este posibil datorita vitezei mari decalcul si programelor special elaborate pentru rezolvarea rapida a temelor. Exista insa si situatiicand volumul foarte mare de date experimentale putin organizate sau calcule complicate reclamaun timp mai lung de asteptare. Transmiterea la distanta a informatiilor se face sub formanumerica in conditii avantajoase. Semnalele numerice sunt insensibile la perturbatii si astfel nuapar erori.Un sistem de achizitie, prelucrare, transmitere, afisare de date biomedicale trebuie astfels t r u c t u r a t s i r e a l i z a t i n c a t s a p r e z i n t e o i m u n i t a t e p r o n u n t a t a l a p e r t u r b a t i i s i s a o f e r e o compatibilitate electromagnetica cat mai buna.Eliminarea patrunderii perturbatiilor pe circuitele dealimentarede 50hz se face cu un bloc de circuite de filtrare si separare deretea. Filtrele cu inductante si capacitati asigura o taiere, incepand cu armonica a treia a tensiuniialternative. Introducerea unui transformator separator TR1 simetrizeaza linia de alimentare siintroduce un nul median flotant fata de referinta.R e s p e c t a r e a u n e i s u m e d e m a s u r i p r i v i n d c o n s e r v a r e a biosemnalelor prelevate de la pacienti, pastrarea raportului intre nivelul s e m n a l u l u i s i z g o m o t u l r e z u l t a n t d i n t o t a l i t a t e a surselor perturbatoare ce patrund pe canalul semnalului si utilizarea celor mai adecvate solutiielectronice in tratarea si prelucrarea acestuia aduc garantia unei contributii majore la ridicareacalitatii in cercetarea si practica medicala bazata pe aparatura electromedicala.

2 APLICATII ALE TEHNOLOGIEI SISTEMELOR 2.1APARATE PENTRU APRECIEREA ACTIVITATII CARDIACE 2.1.1 ELECTROCARDIOGRAFUL Electrocardiograful este compus din amplificator ECG, modulul inregistrator si sursa dealimentareAmplificatorul ECG

. preia semnalele transmise de electrozi si prin intermediul unui sistemd e c u p l a j d e tip magnetic, realizat cu transformatoare, in scopul i z o l a r i i t o t a l e s i l e transmite modulului de afisare digitala . Modulul inregistrator aplica semnalul pe intrarea neinversoare a preamplificatorului si apoitraverseaza limitatorul care stabileste limitele maxime ale penitei in stanga sau dreapta, pentru aevita ruperea penitei inregistratorului. Alimentarea aparatului are ca element central un convertor cu transformator de iesire si unul de reactie alimentat fie de la o retea printr-un transformator coborator urmat de redresor si filtru, fie de o baterie de acumulatori. 2.1.2 DEFIBRILATORUL CARDIAC Pentru defibrilare se utilizeaza curentul furnizat de descarcarea unui condensator intre doielectrozi aplicati pe toracele pacientuluiDefibrilatorul monitor portabil DMP-1 are in componenta : Amplificatorul ECG/EEG care culege prin cablurile speciale de intrare semnale ECG siE E G p e c a r e l e prelucreaza astfel incat sa permita monitorizarea e l e c t r o c a r d i o g r a m e i , electroencefalogramei, a pulsului, inregistrarea ECG si defibrilarea cardiaca in regim sincronizat.Semnalul ECG cules prin electrozii de defibrilare si a semnalului EEG, amplificat de 10 ori in preamplificatorul EEG. In continuare, semnalul traverseaza preamplificatorul diferential (PAD),modulatorul (MOD), transformatorul de semnal (TS1), demodulatorul (DEMOD 1), apoi ester e f a c u t s i transmis unui amplificator de curent alternativ cu amplificarea 200 si b a n d a d e frecventa 0,05...250Hz. Semnalul pozitiv de la iesirea blocului (formator de inpulsuri-FI) este transmis modulului de afisare digitala, iar semnalul de la iesirea inversoare este aplicat la intrareacircuitului de comanda a incarcarii si descarcarii condensatorului de fibrilatie in regim de lucrusincronizat, utilizat in cardioversie. Modulul osciloscop are functia de vizualizare a semnalului preluat de la amplificatorulE C G / E E G . Semnalul este amplificat pana la nivelul necesar pentru a fi aplicat p l a c i l o r d e deflexie verticale ale tubului catodic. Modulul inregistrator care permite inregistrarea ECG estede acelasi tip cu cel utilizat in ECG monocanal-1. Defibrilatorul este modulul de baza al aparatului. Descarcareaenergieide defibrilare inmagazinata in condensatorul (Cd) prin electrozii de stimulare in contact cu pacientul se face prin inchiderea contactelor releului de pacient. Fiind un aparat portabil,alimentarea cu energie electrica se face dintr-un acumulator reincarcabil (12V) incorporat sau dela bateria unui autovahicul, dar poate functiona si cu alimentare de la retea (220V,50Hz).Condensatorul se incarca de la redresorul de inalta tensiune (RT) pana la un nivel maxim detensiune de 5 kV. 2.2 APARATE ELECTRONICE PENTRU INVESTIGAREA SI TRATAMENTULSISTEMULUI NERVOS SI MUSCULAR 2.2.1 REFLEXOMETRU ACHILIAN Unda de reflex se obtine utilizand un traductor rezistiv. Miscarea r e f l e x a a p i c i o r u l u i provoaca deplasarea tijei traductorului si deci variatia rezistentei potentiometrului; aceasta esteconvertita in semnal electric ce se aplica la intrarea unui amplificator de curent continuu cuc o n s t a n t a d e t i m p v a r i a b i l a ( A C T V ) ; semnalul de la iesirea amplificatorului este transmis b l o c u l u i d e

derivare (CD) si apoi comparatorului de zero (CZ), circuite care d e t e r m i n a momentele de maxim si minim ale reflexogramei, in scopul delimitarii intervalelor de masuraret1, t2 si t3. Detectorul de varf cu esantionare retine amplitudinea maxima a reflexogramei si cuajutorul atenuatorului si comparatorului se stabileste momentul cand unda a ajuns la 50% dinamplitudine, moment in care se termina masurarea intervalelor. 2.2.2 AUDIOMETRU DE TRIAJ (AT-1) Semnalul acustic tonal se dirijeaza prin intermediul unui comutator, catre urechea dreaptasau catre cea stanga, in regim continuu sau intermitent (modulat), cu durate si pauze de cate 0,25secunde fiecare. Blocul oscilator contine un grup de 8 circuite generatoare armonice, cate unul p e n t r u fiecare frecventa de lucru; fiecare generator de frecventa are cate 2 parti de iesire, prevazute cureglaje potentiometrice independente devolum

, pentru a se putea calibra separat intensitatea sonora din cele 2 traductoare electroacustice,TEAD respectiv TEAS. Amplificatorul intermediar este comandat de blocul decontrolal emisiei acustice. Semnalul armonic generat este transferat prin amplificator numai pe durataapasarii butonului TEST. Blocul atenuator se afla sub controlul blocului de reglaj al intensitatii; cu cat nivelul sonor necesar este mai ridicat, cu atat atenuarea logaritmica rezulta mai mica. Blocul modulator-amplificator final asigura regimul intermitent al semnalizarii acustice, provocand intreruperi cu frecventa de 2Hz si pauze de 0,25 secunde la comanda blocului decontrol al emisiei; totodata aici se face amplificarea de putere si dirijarea semnalului catre unuld i n c a n a l e l e traductoarelor electroacustice, sub controlul blocului de selectie a u r e c h i i . Comutarile si reglajele din aparat se fac electric, prin intermediul blocurilorde control. Blocul de control al frecventei determina frecventa, iar aceasta se afiseaza pe panoul frontal prin iluminarea unei diode luminiscente (DL) in dreptul valorii inscrise simultan cu activareageneratorului corespunzator din blocul oscilator . Blocul de control al emisiei c o m a n d a a m p l i f i c a r e a d e t e n s i u n e a a m p l i f i c a t o r u l u i intermediar; regimul de emisie, continua sau intermitenta, este de asemanea semnalizat optic pe panou Blocul de reglaj al intensitatii sonore comanda schimbarea nivelului intensitatii acustice, pe trepte de cate 10 decibeli, cu valoarea de referinta data de pragul auditibilitatii normale. Blocul de selectie a urechii comanda blocul modulator amplificator prin actionarea uneitaste pentru activarea traductorului electroacustic. Sursa de alimentare f u r n i z e a z a t e n s i u n i s t a b i l i z a t e p e n t r u a l i m e n t a r e a c i r c u i t e l o r electronice. Circuitele comutatoare selectoare

a v a l o r i i f r e c v e n t e i s a u a i n t e n s i t a t i i s u n t r e a l i z a t e electronic prin presarea unor contacte situate in placa de sub panoul frontal. 2.2.3 PROTEZA AUDITIVA In incercarea de a defini caracteristicile protezei auditive trebuie pornit de la premisa ca, pentru utilizator, atat amplificarea cat si corectiile tonale se refera la semnalele sonore adresatea u z u l u i . C a u r m a r e , a n a l i z a v a i n c l u d e i n m o d n e c e s a r p r o p r i e t a t i l e m i c r o f o n u l u i s i a l e difuzorului, incorporate in aparat. S e m n a l u l a c u s t i c p a t r u n d e i n p r o t e z a s e a m p l i f i c a s i s e transforma pentru ca in final sa fie transmis urechii. Microfonul, miniatural, de sensibilitateridicata, prezinta o caracteristica de directivitate medie, pentru a putea auzi pe langa vorbireaadresata purtatorului diverse avertizoare din fata, cu o efectiva insensibilitate fata de perturbatiilesi zgomotele din mediul proxim lateral si spate.Traductorul electroacustic, o casca miniaturala, are sarcina dificila de a excita sunete,i n c e p a n d c u c e l e grave (de la cateva sute de Hz) si pana la 5-6kHz. Traductorul se c u p l e a z a acustic cu urechea externa. Pentru cresterea efectelor acustice, orificiul urechii se obtureaza cucasca sau cu un dop din plastic mulat in orificiu. 2.2.4 STIMULATOARE PENTRU RECUPERAREAAPARATULUINEUROLOCOMOTOR

45198041-Lucrare-dizertatie Download this Document for FreePrintMobileCollectionsReport Document Info and Rating tod666 Sections show all prev | next

1 INTRODUCERE 2.1.1 ELECTROCARDIOGRAFUL 2.1.2 DEFIBRILATORUL CARDIAC 2.2.1 REFLEXOMETRU ACHILIAN 2.2.2 AUDIOMETRU DE TRIAJ (AT-1) 2.2.3 PROTEZA AUDITIVA 2.2.4 STIMULATOARE PENTRU RECUPERAREA APARATULUI NEUROLOCOMOTOR 2.2.5 APARAT DE TERAPIE PRIN ELECTROSOC 2.3.1 APARAT DE TERAPIE PRIN CURENTI DIADINAMICI

Scribd Upload a DocumentTop of Form

electronica

Search DocumentsBottom of Form

Explore

/ 366

Aly Alexandra

Top of Form

Bottom of Form

Download this Document for Free

unim tuni mnlic. pire

electrice, Rnergia mecanici de rotaieCNIC

astfelfi . 1,1 pun intermedi ul rotorului ntr-un

curent electric care se caplca/ laf i i ! i doinim,

l crli/oiul electric utilizat n fizioterapie este un aparat care transforml

M

i x'lrii nllernativ n curent continuu. Este vorba de un motor-

gcnerator |.i .i niil curentul alternativ de 220 V de la reea n curent

continuu de circa m intermediul energici mecanice de rotaie. Deoarece

curentul electric imetodele mecanice este un curent pulsator, la

aceste sisteme se adaug luni nufiltru electric cu ajutorul cruia

curentul devine un curent continuu

iiMetode (ermoelectr onice

In nil imul timp, redresarea curentului alternativ prin convertizoar

e a fost jiln i n mijloace avantajoase, care nltur o serie de neajunsuri existente la

tUIr mecanice (greutatea mare a aparaturii, ntreinerea dificil i

permanent, iiiMn|ii i ni cntului, manevrarea greoaie, deplasarea anevoioas a

aparaturii etc.).M fiii i'soarclc modeme au trecut succesiv prin etape de

perfecionar e, care auinih/arca a diferite modele i tipuri utilizate n

industrie i radiofonie. S-aU nlili/arca redresoarel or electronice,

cunoscute sub denumirea de lmpiK'clroni ce, mult utilizate pe

scar industrial n diferite domenii, inclusiv '.ipie. Cele mai simple

sunt diodele, alctuite din 2 electrozi: un anod Ic plac i un catod

sub form de filament spiralat, nglobai ntr-un u la nvid (fig. 108). Lampa

permite deplasarea electronilor ntre cei i numaintrun singur sens,

totdeauna dinspre filament spre plac. i funcie o poate ndeplini i dioda

bianodic, adic dubla diod,superi or i perfecionat de redresori l reprezint

semiconduct orii, la /ea/elemen te cu proprieti electrice deosebite:

seleniu, germaniu, >xid etc.Semicon ductorii prezint o serie de

avantaje considerabil e: au o uzurredus , dimensiunile i greutatea

lor permit construcia uoare i curandamen t crescut. Aceste avantaje au

dus la extinderea i in fabricareaap aratelor de electroterap ie, astzi

semiconduc tor!) l un lipani' exclusiv alaparaturii din domeniu.

Fig. 108

Tub electronic(diod ).

III.2 APARATU RA

PENTRU CURENT CONTINU UAparatele folosite n

electroterapi e care furnizau numai curent cont icfost cunoscute

sub denumirea de pantostate sau galvanostat e.

Modcldr furn izau curent continuu, curent continuu ntrerupt, curent

modulat i ciii>rdic. Tipurile din aceast generaie" de aparate (folosite

muli ani) au fim-inii.al pe baz de dinam, avnd o greutate mare, fiind

nlocuite ulh'i' pantos tatele cu lmpi (diode i duble diode), cu rol de

convertizor. Progresuli adus inerent - la realizarea unui pas nainte prin

descoperire a i utilsemicond uctorilor n sistemul de redresare a curentului.

Astfel, aparatele au dde l O ori mai uoare, furnizeaz un curent continuu

bine filtrat i constant, ren i posibilitat ea de modulare a formelor de curent

oferite.Tendi na actual n fabricarea aparaturii de electroterapi e este de H licurentul

galvanic n aparate mai complexe care s poat fi utilizate i pentru

'i ie de conductibilit ate i din acest motiv nu poate fi strbtut uniform

deIrctric. Sub acest aspect, structurile tisulare ale corpului omenesc pot

IIm cteva grade de conductibilit ate (Krlova i Simanko): ului l Foarte buni

conductori: snge, limf, lichid cefalorahidi an, ilros.

Qrmlul II l luni corului' Aton glande udoiipaie, muchi,

esutul ub