Moderne apparecchiature diagnostiche in medicina. Dispositivi medici per la diagnostica funzionale

Una diagnosi rapida e accurata è un'urgente necessità della medicina moderna e di una categoria economica, poiché l'uso di metodi altamente efficaci di diagnostica non invasiva, anche nel periodo preospedaliero, consente di ridurre la degenza del paziente in un letto d'ospedale e riportarlo prima a una vita lavorativa attiva.

La diagnostica funzionale (FD) è una sezione della diagnostica basata sull'uso di metodi strumentali e di laboratorio per lo studio dei pazienti per una valutazione oggettiva dello stato funzionale di vari sistemi, organi e tessuti del corpo a riposo e sotto stress, nonché per monitorare la dinamica dei cambiamenti funzionali che si verificano sotto l'influenza del trattamento

Attualmente, questo è il gruppo più ampio di strumenti e dispositivi con l'aiuto dei quali vengono percepite le informazioni (rilevamento, misurazione, registrazione, memorizzazione) e l'elaborazione di segnali bioelettrici, biomagnetici, termici, ottici, tattili, illuminescenti, biochimici e di radiazione. La classificazione dei metodi PD in base al campo di studio è presentata in

Classificazione dei metodi PD in base al campo di studio

Metodi e strumenti per lo studio diagnostico delle funzioni del sistema cardiovascolare

1) L'elettrocardiografia è un metodo per registrare l'attività elettrica del miocardio, diffondendosi nel muscolo cardiaco durante il ciclo cardiaco. Una rappresentazione grafica dell’attività elettrica del miocardio è chiamata elettrocardiogramma (ECG). Determina la frequenza e il ritmo dell'attività cardiaca. È possibile diagnosticare aritmie, angina pectoris, malattia coronarica, infarto miocardico e altre malattie del sistema cardiovascolare.

Gli elettrocardiografi vengono utilizzati per ottenere gli ECG. In base al numero di derivazioni provenienti dagli elettrodi posizionati sui polsi, sulla gamba sinistra e sul torace, questi sono divisi in uno, due, tre, quattro e sei canali. I dispositivi multicanale registrano i biopotenziali del cuore più velocemente, poiché vengono registrate più derivazioni contemporaneamente.

Gli elettrocardiografi sono prodotti portatili e fissi.

A seconda del tipo di elemento di scrittura e del tipo di supporto informativo, gli elettrocardiografi si distinguono: a penna (con registrazione a inchiostro su carta o carta termosensibile) e a getto d'inchiostro (con registrazione su carta comune o fotografica).

Attualmente vengono prodotti complessi ECG specializzati per ottenere cardiogrammi tradizionali e a lungo termine (24 ore), compresi quelli con elaborazione automatica ed emissione di conclusioni sindromiche.

2) Una modifica dell'elettrocardiografia è la vettorcardiografia come metodo per registrare l'attività elettrica del cuore, in particolare l'entità e la direzione del campo elettrico del cuore durante il ciclo cardiaco. In clinica, il metodo viene utilizzato per identificare lesioni miocardiche focali e ipertrofia ventricolare, soprattutto nelle fasi iniziali.

I vettoricardiogrammi si ottengono utilizzando vettorielettrocardiografi ed elettrocardiografi vettoriali.

3) La fonocardiografia è un metodo di registrazione dei suoni (toni, rumori) risultanti dall'attività del cuore. Utilizzato per determinare la disfunzione cardiaca, compresi i difetti valvolari. I fonocardiogrammi vengono ottenuti utilizzando dispositivi fonocardiografici.

4) La tonometria è un metodo per misurare e registrare la pressione sanguigna (BP). La pressione sanguigna viene misurata utilizzando dispositivi: sfigmomanometri (SM) o tonometri.

In base al grado di automazione, sono convenzionalmente divisi in quattro gruppi:

1) SM non automatizzati, che a loro volta si dividono in membrana e mercurio. Sono costituiti da un bracciale, una pompa d'aria manuale nel bracciale, un manometro, uno stetoscopio;

2) SM automatizzato con compressore manuale o automatico. Sono costituiti dai seguenti componenti principali: un bracciale, un convertitore del segnale di pressione, un compressore manuale o automatico, una valvola di scompenso rapido o lento e un indicatore. Alcuni dispositivi dispongono di dispositivi di stampa integrati (display).

Attualmente si stanno diffondendo i misuratori digitali della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca, che consentono di misurare in modo rapido e affidabile la pressione sistolica e diastolica. Si basano sulla misurazione della pressione sanguigna utilizzando il metodo oscillometrico utilizzando un sensore integrato nel bracciale e posizionato sulla parte superiore del braccio. I risultati della procedura di misurazione vengono visualizzati automaticamente sul display. Vengono prodotti tonometri elettronici, con bracciale sull'avambraccio e sul polso, con intelligenza artificiale e memoria, sotto forma di orologio, con la possibilità di funzionare da una rete a 220 V.

Ad esempio, la società AiD (Giappone) produce tonometri per misurare la pressione sanguigna e il polso. Tonometro UA-767 - misuratore digitale automatico della pressione sanguigna e delle pulsazioni; intervallo 20-280 mmHg. Arte.; 40-200 battiti/min - impulso;

3) gli SM automatici, a differenza di quelli automatizzati, hanno un bracciale automatico. Di norma, i dispositivi di questa classe vengono installati all'aperto, negli istituti;

4) i monitor consentono di eseguire automaticamente misurazioni periodiche della pressione arteriosa in un determinato intervallo di tempo e di impostare limiti di emergenza individuali. Sono dotati di un dispositivo di memorizzazione che permette di accumulare e salvare per 24 ore tutti i risultati delle misurazioni necessari per ulteriori elaborazioni.

Negli ultimi anni, il monitoraggio dello stato del corpo sia a riposo che durante vari test o influenze terapeutiche è stato riconosciuto come un metodo diagnostico efficace. Vengono prodotti monitor multicanale basati su processore che registrano simultaneamente varie combinazioni ed elaborano congiuntamente segnali sullo stato e sulle funzioni di vari organi e sistemi umani. Ad esempio, la registrazione e l'elaborazione simultanea di elettro- e magnetoencefalogrammi, ecc.

Metodi e strumenti per lo studio diagnostico delle funzioni

circolazione sanguigna

La reografia è un metodo per studiare l'afflusso di sangue agli organi e ai tessuti o alle singole parti del corpo basato sulla registrazione dei cambiamenti nella loro resistenza elettrica. Il metodo viene utilizzato per diagnosticare vari tipi di alterazioni vascolari organiche e funzionali sia nel letto arterioso che venoso, per studiare le caratteristiche dei circoli collaterali.

Nella pratica clinica vengono utilizzati tipi di reografia, ad esempio: reografia del cervello (reoencefalografia), reografia dei polmoni (reopolmonografia), reografia del cuore (reocardiografia), reografia del fegato (reoepatografia), reografia degli occhi ( reoftalmografia), reografia degli arti inferiori e superiori (reovasografia).

In base al numero di canali, i reografi si dividono in monocanale e multicanale. A seconda del numero di elettrodi utilizzati in ciascun canale, vengono prodotti reografi a due e quattro elettrodi.

Metodi e strumenti per gli studi diagnostici del sistema nervoso e muscolare

1. L'encefalografia è un metodo di studio oggettivo elettrofisiologico dello stato funzionale del cervello, basato sulla registrazione grafica dei suoi biopotenziali. La curva registrata delle oscillazioni dei biopotenziali cerebrali è chiamata elettroencefalogramma. Viene utilizzato per stabilire la localizzazione di un focus patologico nel cervello, per la diagnosi differenziale delle malattie del sistema nervoso centrale (SNC), per studiare il meccanismo dell'epilessia e identificarlo nelle fasi iniziali.

Per ottenere le informazioni necessarie sull'attività cerebrale, vengono utilizzati i seguenti dispositivi: elettroencefalografi (8, 16, 32 canali); analizzatori di biopotenziale; elettroencefaloscopi.

Negli ultimi anni, la necessità di monitorare la salute mentale di una persona è aumentata in modo significativo, a causa di un aumento significativo dello stress intellettuale e psico-emotivo, di un aumento del ritmo di vita e di un'abbondanza di situazioni stressanti nel mondo industriale e sociale. sfera. A questo scopo vengono utilizzati vari metodi psicofisiologici per studiare le funzioni del sistema nervoso centrale umano: percezione, attenzione, memoria, pensiero, capacità psicomotorie.

I dispositivi strumentali psicologici sono utilizzati non solo in medicina, ma anche nella selezione professionale, nella pedagogia, nella psiconeurologia infantile e nella vita di tutti i giorni per scopi preventivi e igienici.

In futuro, si prevede di creare un monitoraggio multiparametrico e multifunzionale (inclusa prevenzione, diagnosi, terapia, riabilitazione) dei disturbi psiconeurologici.

Attualmente si stanno sviluppando metodi e si stanno creando apparecchiature per studiare il biomagnetismo delle strutture cerebrali e del sistema cardiovascolare, il neuromagnetismo e gli effetti magnetici (campi deboli) sulle funzioni cerebrali. I magnetoencefalogrammi forniscono informazioni importanti per lo studio dell'attività nervosa superiore.

2. L'elettromiografia è un metodo per misurare lo stato funzionale dei muscoli scheletrici, basato sulla registrazione dei potenziali elettrici che si presentano in essi. Utilizzando un dispositivo elettromiografico, vengono studiate le reazioni riflesse dei sistemi motori del corpo e dell'apparato neuromotorio periferico e viene eseguita anche la diagnostica funzionale dei nervi e dei muscoli periferici.

Metodi e strumenti per lo studio diagnostico della respirazione esterna

1. La spirografia è un metodo per determinare la velocità volumetrica del consumo di ossigeno e i parametri della respirazione esterna (frequenza, volume minuto di ventilazione, ecc.).

2. La pneumografia è un metodo acustico di studio locale dei polmoni, che consiste nel registrare i cambiamenti nell'ampiezza delle vibrazioni di varie parti del polmone durante la respirazione.

I dispositivi PD polmonari sono divisi in tre gruppi, tra cui:

1) per uno studio integrale dei polmoni: Metatest, Bronchometa-test, Barometatest, Spirograph, Oxyspirograph, Pneumotachometer;

2) per studi analitici sui gas - analizzatori di gas (progettati per determinare l'ossigeno e l'anidride carbonica nell'aria inalata ed espirata);

3) per gli studi locali: Fonopulmografo, Fonopulmoscopio.

Attualmente, i dispositivi utilizzati per analizzare l'espirazione forzata sono analizzatori computerizzati con campioni di broncoprovocatori e broncodilatatori, che vengono eseguiti utilizzando

software e dispenser adeguati. Permettono di valutare la pervietà bronchiale e l'influenza di vari fattori su di essa, incl. allergeni e farmaci.

I dispositivi per la valutazione della resistenza respiratoria complessa utilizzando il metodo delle oscillazioni forzate vengono gradualmente introdotti nella pratica medica, consentendo di ottenere dati oggettivi sulla componente reattiva della resistenza respiratoria.

C'è una tendenza crescente nella produzione di dispositivi che consentono di valutare la qualità della vita. Si tratta di sistemi per stimare il tasso massimo di consumo di ossigeno e la soglia anaerobica durante l'attività fisica. Sono utilizzati in vari centri sanitari.

L'azienda AngioScan-Electronics sta sviluppando e introducendo nella pratica sanitaria nuovi metodi non invasivi per la diagnosi precoce e il monitoraggio dell'efficacia della terapia per malattie socialmente significative. La massima attenzione è rivolta alle malattie cardiovascolari associate allo sviluppo aterosclerosi vascolare. Il metodo si basa sulla misurazione dell'elasticità delle arterie, che consente di valutare le condizioni dell'endotelio vascolare.

I dati sullo stato della parete vascolare ottenuti dai dispositivi AngioScan possono essere utilizzati per determinare il rischio cardiovascolare nelle persone affette da:

Abbiamo sviluppato e fornito una serie di dispositivi diagnostici "AngioScan" ("angio" - vaso, greco), che consentono la diagnosi dei vasi sanguigni e delle malattie cardiovascolari diversi anni prima della comparsa dei sintomi clinici. Infatti, sintomi di aterosclerosi vascolare iniziano ad apparire molti anni prima che tu percepisca ciò che è illustrato nel diagramma.

La diagnostica non invasiva dei vasi sanguigni in cinque minuti utilizzando i complessi diagnostici AngioScan consente di:

• Controllare parametri del sistema cardiovascolare come:
  • Rigidità della parete arteriosa
  • Elasticità dell'aorta
  • Tono delle piccole arterie resistenti
  • Il valore della pressione arteriosa centrale, pressione nell'aorta
  • Lo stato della funzione endoteliale nell'area delle piccole arterie resistenti (sistema di microcircolazione) e delle grandi arterie muscolari
  • La capacità delle cellule endoteliali di sintetizzare il monossido di azoto, il più potente agente antiaterogenico
  • Durata della sistole, durata dell'eiezione del sangue dal ventricolo sinistro
  • Relazioni di ampiezza e tempo delle onde sistoliche precoci e tardive
  • Indice di aumento (contributo di un'onda tardiva o riflessa al valore della pressione del polso)
  • Indice di saturazione (saturazione di ossigeno nell'emoglobina)
• Determinare l'indice di stress, verificare l'efficienza del centro barocettoriale.
• Scopri l'età del sistema vascolare.
• Verificare la correttezza della terapia e quale effetto hanno sul sistema cardiovascolare i farmaci e gli integratori biologici prescritti al paziente.
• Esegui un test del respiro.
• Avvertire il paziente della possibilità di sviluppare malattie cardiovascolari da 3 a 5 anni prima dell'inizio del loro sviluppo.
• Individuazione precoce della possibilità di problemi renali e compromissione della funzione endoteliale nell'ultimo terzo della gravidanza.

L'infarto del miocardio e l'ictus possono spesso essere la prima e inaspettata manifestazione di uno stenotic aterosclerosi vascolare in individui che, prima di questo evento, non presentavano manifestazioni cliniche di questo processo cronico. Ciò determina in gran parte l’importanza di sviluppare nuovi approcci per identificare gli individui ad alto rischio di sviluppare malattie cardiovascolari. La risoluzione di questo problema diagnostico consentirà una terapia farmacologica efficace e mirata in questi pazienti. Gli approcci e gli algoritmi disponibili si basano su relazioni statistiche tra fattori di rischio e sviluppo dell'uno o dell'altro evento cardiovascolare avverso (infarto miocardico acuto, angina instabile, ictus). Questo approccio permette di distinguere tre categorie di persone: ad alto, medio e basso rischio. Tuttavia, un’analisi del suo utilizzo ha mostrato che, ad esempio, negli Stati Uniti più di un terzo della popolazione adulta del paese rientra nella categoria di rischio medio. In una situazione del genere, sono necessarie informazioni più dettagliate su ciascun individuo di questo gruppo per prendere una decisione sulla terapia farmacologica preventiva. Questa opportunità fondamentale è offerta dalla valutazione delle condizioni della parete arteriosa (funzione endoteliale e rigidità), che è confermata dai risultati di una serie di studi che mostrano informazioni prognosticamente significative, che migliorano significativamente la situazione nell'identificazione delle persone ad alto rischio di sviluppare un infarto o un ictus.

Nella Federazione Russa, la mortalità per malattie cardiovascolari è costantemente pari al 57%, pari a 2,4 milioni di persone negli ultimi due anni. Inoltre, quasi il 20% di questi muore in età lavorativa. L'insorgenza di queste condizioni è basata sulla disfunzione della parete arteriosa, determinata dalla progressione dell'aterosclerosi. È possibile cambiare radicalmente questa situazione solo attraverso misure di prevenzione primaria di queste malattie. Le nuove conoscenze mediche e lo sviluppo di nuove apparecchiature medico-diagnostiche che consentono la diagnosi precoce delle malattie cardiovascolari rendono possibile cambiare la situazione delle malattie cardiovascolari in Russia.

La presenza di una base diagnostica efficace è una delle condizioni principali per il successo del funzionamento di qualsiasi clinica. Strumenti medici di livello mondiale per la diagnostica, come tomografi, angiografi, mammografi, sistemi da sforzo e altri dei migliori produttori di apparecchiature mediche - GE Healthcare, Rudolf Riester, Medindustriya Service - sono presentati in un'ampia gamma da M.P.A LLC. partner medici."

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Oggi, nessuna struttura sanitaria moderna può fare a meno di un tomografo. I sistemi informatici e di produzione di GE Healthcare offrono una gamma dinamica superiore, un ampio tunnel per il comfort del paziente, applicazioni software esclusive e forniscono una piattaforma ideale per la ricerca clinica avanzata. Non è possibile immaginare un moderno reparto di cardiologia senza i sistemi angiografici della serie Innova, che sostituiscono e sono molte volte superiori ai metodi radiografici, che ora sono ampiamente utilizzati nella pratica mondiale per procedure diagnostiche e interventistiche. Gli avanzati sistemi di monitoraggio a raggi X offerti dalla nostra azienda, sicuri sia per il paziente che per il personale medico, occupano meritatamente una posizione di rilievo nella moderna pratica diagnostica. Si tratta dei sistemi radiologici digitali e analogici XR 6000, Brivo DR-F, un sistema radiografico analogico completo con funzione di tomografia Proteus XR/a, sistemi radiologici mobili TMX+ e TMX R+.

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Un sistema di gestione dei documenti medici sviluppato dagli specialisti di GE Healthcare aiuterà a raccogliere, archiviare, analizzare e integrare i dati ottenuti durante la ricerca con altri sistemi informativi ospedalieri.

Per equipaggiare completamente il reparto diagnostico degli ospedali, l'azienda offre anche negatoscopi, elettrocardiografi, sistemi di monitoraggio emodinamico invasivo, nonché sistemi di monitoraggio elettrofisiologico.

Secondo l’OMS, più del 75% delle diagnosi vengono attualmente stabilite utilizzando metodi radioattivi o metodi diagnostici topici (alte tecnologie nella diagnostica), che comprendono la radiologia classica, la radiografia computerizzata e la risonanza magnetica, gli esami ecografici (ultrasuoni) e la diagnostica dei radionuclidi. . Il mercato globale di queste apparecchiature supera i 12 miliardi di dollari e rappresenta il 40% delle vendite di apparecchiature mediche.

La radiologia diagnostica o radiodiagnostica è la scienza che utilizza le radiazioni per studiare la struttura e la funzione di organi e sistemi umani normali e patologicamente alterati allo scopo di prevenire e riconoscere le malattie.

La diagnostica delle radiazioni comprende i seguenti metodi:

Diagnostica a raggi X (radiologia);

Diagnostica dei radionuclidi;

Diagnostica ecografica;

Diagnostica della risonanza magnetica;

Termografia medica (imaging termico).

Metodi e dispositivi per la diagnostica radiografica

La diagnostica a raggi X è un metodo per studiare la struttura e le funzioni di vari organi e sistemi, basato sull'analisi qualitativa e/o quantitativa di un fascio di radiazioni a raggi X che attraversa il corpo umano.

La radiazione a raggi X (XR) fu scoperta nel 1895 dal fisico tedesco Wilhelm Roentgen. Nel 1986, un fisico francese

Henri Becquerel scoprì il fenomeno della radioattività naturale.

L'IR occupa la regione dello spettro elettromagnetico compresa tra la radiazione gamma e quella ultravioletta ed è un flusso di quanti (fotoni) che si propagano linearmente alla velocità della luce (300.000 km/sec). L'IR si verifica quando gli elettroni veloci vengono decelerati nel campo elettrico degli atomi di una sostanza o quando i gusci interni degli atomi vengono riorganizzati.

Le fonti di radiazioni ionizzanti utilizzate in radiologia includono tubi a raggi X, nucleidi radioattivi e acceleratori di particelle cariche.

L'uso dell'RI in medicina a scopo diagnostico e terapeutico si basa sulle seguenti capacità:

1) penetrare attraverso corpi e oggetti (al contrario della luce visibile);

2) provocano la luminosità (fluorescenza) di numerosi composti chimici (solfuri di zinco e cadmio, cristalli di tungstato di calcio, sinossido di platino-bario). La tecnica di scansione a raggi X si basa su questa proprietà;

3) hanno un effetto fotochimico: decompongono i composti dell'argento con gli alogeni e provocano l'annerimento degli strati fotografici, comprese le pellicole radiografiche. Questa proprietà è alla base della produzione dei raggi X;

4) causare cambiamenti fisiologici e patologici (a seconda della dose) negli organi e nei tessuti irradiati (fornire un effetto biologico). L'uso dell'IR per il trattamento del cancro e di alcune altre malattie si basa su questa proprietà;

5) trasferire l'energia delle radiazioni agli atomi e alle molecole dell'ambiente, provocando il loro effetto di ionizzazione (decadimento in ioni positivi e negativi). Il grado di ionizzazione dell'aria determina la quantità e la qualità delle sorgenti di radiazioni per la diagnosi e la terapia.

Gli studi radiologici sono divisi in due gruppi:

1. Tradizionale, che comprende:

La radiografia è un metodo di esame a raggi X in cui l'immagine di un oggetto viene ottenuta su una pellicola radiografica esponendola direttamente a un fascio di radiazioni. Il paziente viene posizionato tra il tubo radiogeno e la pellicola. Le immagini ottenute durante la radiografia sono chiamate radiografie.

Vantaggi: accessibilità, semplicità, una radiografia è un documento che può essere conservato a lungo.

La fluoroscopia è un metodo di esame a raggi X in cui si ottiene un'immagine di un oggetto su uno schermo luminoso (fluorescente). Lo schermo è un cartone rivestito con una speciale composizione chimica che inizia a brillare sotto l'influenza dei raggi X.

La fluorografia è un metodo di esame a raggi X che prevede la fotografia di un'immagine da uno schermo fluorescente a raggi X su una pellicola fotografica di piccolo formato.

2. Non tradizionali, che includono:

La transilluminazione televisiva a raggi X è un tipo moderno di fluoroscopia, eseguita utilizzando un intensificatore di immagini a raggi X, che include un convertitore elettronico-ottico a raggi X e un sistema televisivo a circuito chiuso. Se necessario, l'immagine può essere registrata utilizzando un videoregistratore.

Vantaggi: le immagini radiografiche sullo schermo televisivo possono essere visualizzate in luce visibile; l'esposizione alle radiazioni del personale e dei pazienti è significativamente inferiore rispetto alla fluoroscopia convenzionale; L'attrezzatura TV offre la possibilità di registrare video tutte le fasi dello studio.

L'elettroradiografia (xerografia) è un metodo per ottenere un'immagine a raggi X su wafer semiconduttori e quindi trasferirla su carta. L'esame a raggi X viene eseguito allo stesso modo della radiografia convenzionale, solo che al posto di una cassetta con pellicola viene utilizzata una cassetta con una piastra metallica rivestita con uno strato semiconduttore al selenio. L'immagine dalla lastra viene trasferita su carta, spesso su carta da lettere.

Vantaggi: economica, poiché la piastra viene utilizzata più volte; velocità di acquisizione dell'immagine (2,5-3 min); tutti gli studi vengono condotti in una stanza buia; natura “secca” dell'acquisizione dell'immagine; conservare gli elettroradiografi è molto più semplice che conservare le pellicole radiografiche.

Svantaggi: l'esposizione alle radiazioni è maggiore rispetto alla radiografia; Macchie e strisce compaiono spesso sugli elettroradiogrammi.

La radiografia digitale (digitale) si basa su un metodo digitale per ottenere immagini. Un'immagine "digitale" separata è composta da molti punti, a ciascuno dei quali viene assegnato un numero che corrisponde all'intensità del suo bagliore. Il livello di luminosità di un punto è determinato in un dispositivo speciale: un convertitore analogico-digitale. Le informazioni digitali entrano quindi nel computer, dove vengono elaborate utilizzando programmi speciali.

Vantaggi: non richiede costose pellicole radiografiche e processi fotografici; L'esame radiografico non richiede oscuramento; velocità d'azione; comoda memorizzazione delle informazioni (su supporti magnetici: dischi, nastri); L'esposizione alle radiazioni è ridotta di dieci o più volte rispetto alla radiografia convenzionale.

La tomografia è un metodo di radiografia dei singoli strati del corpo umano. L'effetto della tomografia si ottiene attraverso il movimento continuo durante la ripresa di 2 o 3 componenti del sistema a raggi X: emettitore, paziente e pellicola. Molto spesso, l'emettitore (tubo) e la pellicola vengono spostati mentre il paziente rimane immobile. Un fascio di raggi X, attraversando un oggetto, viene percepito dalla pellicola e forma immediatamente su di essa un'immagine latente, che diventa visibile dopo lo sviluppo fotografico della pellicola. Il tomogramma contiene sempre un numero che indica la profondità dello strato esaminato (molto spesso un centimetro dalla superficie del corpo del paziente). Prima della tomografia, il medico seleziona non solo la profondità dello strato selezionato, ma anche lo spessore dello strato di cui desidera ottenere l'immagine.

La tomografia computerizzata è un metodo fondamentalmente nuovo e universale di esame a raggi X. Con il suo aiuto, puoi studiare tutte le parti del corpo, tutti gli organi, giudicare la posizione, la forma, le dimensioni, le condizioni superficiali e la struttura dell'organo, determinare una serie di funzioni, incluso il flusso sanguigno nell'organo. Il metodo si basa sull'elaborazione computerizzata di più immagini a raggi X dello strato trasversale riprese da diverse angolazioni. L'emettitore di raggi X ruota attorno al paziente e “guarda” il suo corpo da diverse angolazioni, per un totale di 360°. Il paziente viene posizionato al centro del rilevatore a rete circolare. Al termine della rotazione dell'emettitore, tutti i segnali provenienti dai sensori vengono registrati nella memoria del computer. Utilizzando programmi standard, il computer elabora le informazioni ricevute e calcola la struttura interna dell'oggetto. Sul display vengono visualizzati i dati di calcolo che indicano l'assorbimento delle radiazioni in uno strato sottile dell'organo. La tomografia computerizzata è una delle varianti della radiografia digitale.

Per la diagnostica radiografica vengono prodotti i seguenti dispositivi (RDA):

1. RDA stazionaria

In base allo scopo e alle caratteristiche del design, sono divisi in due gruppi: 1) scopo generale (multiuso) e 2) scopo speciale (scopo ristretto) (angiografia, mammografia, ecc.).

2. RDA di reparto e portatili

Sono utilizzati nelle strutture sanitarie, ma al di fuori del reparto di radiologia: nei reparti ospedalieri, nei reparti di terapia intensiva, nella sala operatoria e nel reparto di medicazione per l'esame di pazienti gravemente malati. Hanno manovrabilità, mobilità del tubo e potenza significative, offrendo la possibilità di scattare con velocità dell'otturatore brevi.

3. RDA sul campo e sulla nave

Progettato per esaminare i feriti e i malati in situazioni di emergenza (“medicina dei disastri”). Hanno il potere di effettuare esami continui a lungo termine delle vittime, sono portatili e facili da smontare e montare.

4. Fluorografi

Possono essere fissi o mobili. A seconda della larghezza della pellicola utilizzata e dell'immagine risultante, si dividono in formato piccolo (larghezza pellicola 35 mm), formato medio (70 mm) e formato grande (105 mm).

5. Tomografi

A seconda del design ci sono:

1) tomografi per la tomografia a raggi X tradizionale sotto forma di macchine a raggi X separate;

2) attacchi tomografici per apparecchi radiografici convenzionali;

3) tomografi computerizzati.

Tenendo conto del piano dell'immagine risultante, vengono prodotti i seguenti tipi di tomografi e allegati tomografici:

Longitudinale: esegue radiografie strato per strato su un piano longitudinale al corpo umano;

Trasversale: vengono eseguite radiografie trasversali strato per strato;

Panoramica: esegue un'immagine dettagliata di strati complessi di forme cilindriche e ovali.

Negli ultimi anni sono comparsi i tomografi a raggi X computerizzati (CRT) con scansione di immagini a spirale con acquisizione ultrarapida di un fotogramma di immagine (fino a 0,05 secondi), che consente di diagnosticare anomalie cardiovascolari e polmonari con un elevato grado di affidabilità in una fase iniziale; Inoltre, la CRT è ampiamente utilizzata per gli studi funzionali.

Diagnostica dei radionuclidi

La diagnostica dei radionuclidi è una branca indipendente della radiologia progettata per determinare patologie

processi in organi e sistemi con l'aiuto di radionucleidi e radiofarmaci. La particolarità di tali studi è che vengono effettuati con l'introduzione di radionuclidi nel corpo umano. L’uso di sostanze radioattive è chiamato “medicina nucleare”.

La base della diagnostica dei radionuclidi sono dispositivi basati sulla risonanza magnetica nucleare (NMR) e una serie di radiofarmaci. Il metodo consente di ottenere informazioni diagnostiche, inaccessibili ad altri metodi tecnici, sullo stato funzionale e sul metabolismo del cuore, del cervello, dei reni, del fegato e di altri organi.

Diagnostica ecografica

Il metodo ad ultrasuoni (US) è ​​un metodo per determinare a distanza la posizione, la forma, le dimensioni, la struttura e i movimenti di organi e tessuti, nonché i focolai patologici utilizzando la radiazione ultrasonica.

Le onde ultrasoniche hanno un'elevata capacità di penetrazione e attraversano i tessuti corporei che non trasmettono luce visibile; sono classificate come radiazioni non ionizzanti e non causano effetti biologici significativi nell'intervallo utilizzato in diagnostica.

Il metodo diagnostico ecografico si basa sul principio dell'ecolocalizzazione, vale a dire emissione di un impulso della sonda ecografica e ricezione di segnali riflessi dall'interfaccia di supporti tissutali con diverse proprietà acustiche. La stessa procedura diagnostica ecografica è breve, indolore e può essere ripetuta più volte.

La base di tutti i dispositivi a ultrasuoni utilizzati in medicina per scopi diagnostici è la conversione dell'energia elettrica in energia acustica: l'effetto piezoelettrico diretto, nonché il fenomeno opposto, chiamato effetto piezoelettrico inverso, ovvero conversione dell’energia acustica in energia elettrica.

I metodi diagnostici ad ultrasuoni includono quanto segue: ecografia (esame unidimensionale); ecografia o ecografia (esame bidimensionale); dopplerografia.

L'ecografia Doppler viene utilizzata clinicamente per studiare oggetti in movimento, come la velocità del flusso sanguigno nel cuore e nei vasi sanguigni. Con il suo aiuto, è possibile rilevare il restringimento e la trombosi dei vasi sanguigni, la presenza di placche aterosclerotiche in essi e disturbi del flusso sanguigno.

Negli ultimi anni è stata utilizzata una combinazione di ecografia e dopplerografia. Questo metodo è chiamato ecografia duplex. Produce sia un'immagine dei vasi (informazioni anatomiche) sia una registrazione della curva del flusso sanguigno in essi (informazioni fisiologiche).

Le tipologie di dispositivi ad ultrasuoni prodotti possono essere sistematizzate in base a varie caratteristiche, come presentato in

Tipi di dispositivi ad ultrasuoni

Il metodo di scansione di un sensore come caratteristica di classificazione dei dispositivi a ultrasuoni si basa sul fatto che l'area di scansione dei sensori lineari ha la forma di un rettangolo, convesso - trapezoidale, settore - settore.

I sensori possono essere esterni o intracavitari, questi ultimi vengono anche detti sonde. In questo caso, sia i sensori esterni che quelli intracavitari possono eseguire vari tipi di scansione.

Esistono sensori: generici e specializzati. Questi ultimi includono sensori: neonatale e pediatrico (esterno), intraoperatorio, laparoscopico, transvaginale, transuretrale, transrettale, Doppler, ecc. Molti di loro hanno un attacco speciale per punture e biopsie.

Secondo il principio di funzionamento, i dispositivi ad ultrasuoni sono suddivisi in: 1) dispositivi ad ecografia a impulsi, che vengono utilizzati per determinare le strutture anatomiche, la loro visualizzazione e misurazione; 2) Doppler, che consente di ottenere caratteristiche cinematiche dei processi che si verificano rapidamente: flusso sanguigno nei vasi, contrazioni cardiache; 3) combinato.

In base al loro scopo funzionale, si distinguono i dispositivi universali e specializzati. La maggior parte dei dispositivi noti sono di tipo universale e sono destinati all'uso in un'ampia varietà di campi della medicina (ostetricia e ginecologia, chirurgia, pediatria, cardiologia, urologia ed esami addominali).

I dispositivi specializzati includono dispositivi per lo studio di determinati organi e sistemi, inclusi ecocardiografi (studio del sistema cardiovascolare), eco-oftalmoscopi, eco-oftalmometri (studio dell'organo della vista), ecoencefalografi, ecoencefaloscopi (studio del cervello), ecc.

In conformità con il metodo di registrazione del segnale eco, i dispositivi a ultrasuoni sono raggruppati in dispositivi con registrazione del segnale unidimensionale, indicazione bidimensionale e con effetto Doppler, e la maggior parte dei moderni dispositivi a ultrasuoni sono universali, ad es. può operare in diverse modalità: monodimensionale, bidimensionale, Doppler.

Negli ultimi anni, la tecnologia medica ad ultrasuoni ha subito miglioramenti significativi: codifica a colori delle informazioni e della mappatura ecografica-Doppler, processi ad alta velocità. Secondo gli esperti occidentali, nei prossimi anni le vendite di apparecchi ad ultrasuoni supereranno il tasso di crescita di altri apparecchi.

Diagnostica della risonanza magnetica

Il metodo della risonanza magnetica nucleare (NMR) è stato sviluppato nel 1946 negli Stati Uniti. Dagli anni '70 XX secolo cominciò ad essere utilizzato in biologia e medicina (oncologia).

I tomografi NMR consentono di esaminare in dettaglio qualsiasi parte del corpo umano senza ricorrere ai raggi X. Il principio dell'imaging su un tomografo NMR si basa sulla registrazione della distribuzione della densità e del livello di energia dei nuclei di un numero di elementi chimici. Il metodo NMR consente studi sul cervello, sulla colonna vertebrale, sulle articolazioni, sul sistema cardiovascolare e sugli organi addominali. Utilizzando accessori speciali è possibile un esame dettagliato dei vasi sanguigni senza l'uso di mezzi di contrasto. Il design dei dispositivi basati su NMR è simile a quello dei tomografi computerizzati.

Attualmente continua l’ulteriore miglioramento dei tomografi NMR con valori di media e bassa tensione

intensità del campo magnetico. Il loro design utilizza magneti permanenti, che migliorano la velocità e la risoluzione. I tomografi NMR hanno iniziato ad essere utilizzati anche negli studi funzionali del cuore, del cervello e di altri organi per la spettroscopia di risonanza magnetica dei tessuti.

Termografia medica

La termografia medica (imaging termico) è un metodo per esaminare i pazienti utilizzando uno speciale termografo (termocamera), che consente di catturare la radiazione infrarossa e convertirla in un'immagine sullo schermo di un tubo a raggi catodici. L'immagine risultante è chiamata termogramma, che registra la distribuzione del calore sulla superficie del corpo.

La termografia a infrarossi viene utilizzata nella diagnosi di varie malattie vascolari delle estremità associate a disturbi circolatori.

APPARECCHIATURE MEDICHE ELETTRONICHE. 4

FONDAMENTI DI INGEGNERIA DEGLI AMPLIFICATORI.. 4

Classificazione delle apparecchiature mediche elettroniche. 4

Dispositivi diagnostici. Struttura generale di un sistema di misurazione medicale. 4

Elettrodi, sensori, sensori.. 5

Amplificatori elettronici. 9

Miglioratori del biopotenziale. 13

GENERATORI DI IMPULSI ELETTRICI. STIMOLATORI ELETTRONICI. ELETTROFISIOTERAPIA. 16

Effetto fisiologico della corrente elettrica sui tessuti biologici. 16

Generatori di impulsi elettrici. 178

Stimolatori elettronici.. 19

Elettrofisioterapia. 22

Fisioterapia a bassa frequenza. 23

Fisioterapia ad alta frequenza. 24

Precauzioni di sicurezza di base quando si lavora con dispositivi elettrici. 27

RIFERIMENTI………………………………28

APPARECCHIATURE MEDICHE ELETTRONICHE.

FONDAMENTI DI INGEGNERIA DEGLI AMPLIFICATORI

Classificazione delle apparecchiature mediche elettroniche

I dispositivi elettronici sono ampiamente utilizzati in vari campi della medicina moderna, il che determina in gran parte il progresso nella diagnosi delle malattie, nonché nel loro trattamento e prevenzione. Il livello scientifico e tecnico delle apparecchiature mediche elettroniche è in costante aumento e i suoi campi di applicazione stanno diventando sempre più ampi.

L'elettronica medica è un campo della scienza e della tecnologia che si occupa dello sviluppo, della produzione e dell'uso di apparecchiature mediche speciali.

Tutte le varie apparecchiature mediche elettroniche possono essere suddivise nei seguenti tipi di dispositivi in ​​base allo scopo previsto:

A) Dispositivi diagnostici progettati per ottenere informazioni su determinati indicatori delle condizioni del corpo.

B) Dispositivi destinati a varie tipologie di trattamento, comprese le apparecchiature fisioterapiche.

Attualmente, una parte significativa dei dispositivi elettronici medici, soprattutto quelli diagnostici, utilizza i computer per registrare, elaborare e archiviare informazioni.

Dispositivi diagnostici. Struttura generale di un sistema di misurazione medicale

Qualsiasi sistema di misurazione medico è progettato per misurare una quantità fisica specifica che riflette i segni vitali del corpo. Questo valore può essere associato a processi fisici all'interno del corpo (pressione sanguigna), sulla superficie del corpo (ECG) o all'esterno (radiazione infrarossa). Esempi di tali quantità sono le dimensioni dei vari organi visualizzati e gli indicatori del loro movimento (velocità, accelerazione). Questi includono anche biopotenziali, impedenza, pressione, temperatura, ecc.

La struttura generale di un sistema di misurazione medico (Fig. 1) comprende elettrodi o sensori che servono a recuperare direttamente le informazioni dal corpo del paziente, amplificatori che sono necessari

Fig.1 Sistema di misura generalizzato

per aumentare l'ampiezza dei segnali di uscita. Successivamente ci sono i dispositivi progettati per elaborare e registrare le informazioni ricevute: processore di segnale digitale, display, dispositivo di registrazione. La Figura 1 mostra un sistema di misurazione generalizzato utilizzato per ottenere informazioni sullo stato del corpo utilizzando sensori.