Обобщенная схема медицинского прибора

Любой медицинский прибор с усилением сигнала, а таких приборов — абсолютное большинство, может быть представлен следующей обобщенной структурной схемой (рис. 15). Достоинством данной схемы является ее универсализм, т. е. она может быть применена к характеристике любого прибора, и это упрощает их рассмотрение и анализ.

Медицинский прибор включает в себя следующие блоки:

1) датчик входной информации от пациента, среды его обитания или выделений организма;

  • 2) усилитель воспринятых сигналов. Чаще всего это электронный усилитель;
  • 3) блок обработки и анализа сигналов;
  • 4) блок представления информации врачу;
  • 5) блок питания электрической энергией от стороннего или встроенного источника;
  • 6) блок управления прибором;
  • 7) блок представления служебной информации персоналу о режиме работы прибора.

Блоки 6 и 7 объединяются в понятие «интерфейс».

Схема, иллюстрирующая медицинский прибор и его «входы» и «выходы» в системе «врач — пациент»

Рис. 15. Схема, иллюстрирующая медицинский прибор и его «входы» и «выходы» в системе «врач — пациент»:

А — датчик (датчик может располагаться в самом приборе или выноситься за его пределы); Б — усилитель; В — анализатор; Г — блок представления информации; Д — блок питания: Е — блок управления; И — блок представления служебной информации; 1—5 — «входы» и «выходы» энергии и информации в прибор и из него

В медицинском приборе всегда есть:

  • 1) три «входа»;
  • 2) два «выхода».

Характеристика «входов».

  • 1. Вход первичной информации от пациента, его выделений или среды его обитания. Вход информационный, слабоэнергетический.
  • 2. Вход от стороннего источника питания. Вход энергетический, силовой. Этот «вход» как логическая единица сохраняется и в устройствах, имеющих встроенные автономные источники питания, ибо эти источники вводят внутрь из среды и удаляют в среду.
  • 3. Вход от врача или персонала. Вход информационный, малой мощности (нажатие кнопки, поворот ручки). Через него персонал управляет режимом работы прибора.
  • 4. Выход основной диагностической информации для врача. Выход энергоинформационный, средней интенсивности. На этот выход поступает энергия от стороннего источника питания, т. е. от «входа 2», которая была промодулирована слабыми сигналами со «входа 1» в усилителе и обработана в анализаторе.
  • 5. Выход от прибора к персоналу. Выход информационный, он представляет служебную информацию о режиме работы прибора (включение — выключение, самотестирование, степень усиления первичного сигнала и т. д.).

Имеется также еще один выход, требующий комментариев. Он отсутствует на схеме, так как не имеет никакого автономного конструкционного исполнения, в отличие от всех перечисленных. Это выход тепловой энергии в среду. Так как КПД прибора не равен единице, как и у всех технических устройств вообще, часть энергии со «входа 2» будет обязательно переходить в тепловую энергию и затем отдаваться в среду.

Все приведенные ранее сведения относятся к медицинским приборам, в которых информация получается с биообъекта за счет генерации сигнала им самим. Это, например, электрокардиографы, электроэнцефалографы, тонометры давления крови, приборы для восприятия звуковых явлений, тепловизоры.

Однако существует еще одна очень разнообразная группа приборов, которые снимают информацию с биообъекта за счет прохождения через него или отражения от него дополнительного, искусственно создаваемого потока энергии (см. рис. 16). Сам поток генерируется прибором, организуется в пространстве определенным образом и направляется на объект. Проходя или отражаясь от последнего, он модулируется и уже несет определенную информацию о биообъекте. В последующем этот промодулированный поток энергии воспринимается датчиком, усиливается, обрабатывается и представляется врачу.

К приборам такого типа относятся все микроскопы (световые и электронные), вся рентгенодиагностическая аппаратура, приборы ультразвукового обследования, все фотометрические приборы (ФЭКи, спетрофотометры).

Устройство такого прибора будет отличаться от описанной ранее обобщенной схемы тем, что:

  • — в составе прибора имеется блок генерации и формирования потока энергии, направляемой на биообъект (блок «К» на схеме);
  • — в приборе существует еще один энергетический выход (выход 6 на схеме), через который поток энергии направляется на объект.

Тогда сама схема представляется в следующем виде (рис. 16).

Схема медицинского прибора с дополнительным потоком энергии, которая обеспечивает получение первичной информации

Рис. 16. Схема медицинского прибора с дополнительным потоком энергии, которая обеспечивает получение первичной информации:

А — датчик (датчик может располагаться в самом приборе или выноситься за его пределы); Б — усилитель; В — анализатор;

Г — блок представления информации; Д — блок питания; Е — блок управления; И — блок представления служебной информации; К — блок генерации и организации потока энергии, направляемой на объект;

1—6 — «входы» и «выходы»

В таком медицинском приборе всегда есть:

  • — три «входа»;
  • — три «выхода».

Характеристика «входов».

  • 1. Вход первичной информации. Вход информационный, слабоэнергетический.
  • 2. Вход от стороннего источника питания. Вход энергетический, силовой. Вход от врача или персонала. Вход информационный, малой мощности. Через него персонал управляет режимом работы прибора.

Характеристика «выходов».

  • 1. Выход информации для врача. Выход энергоинформационный, средней интенсивности. На этот выход поступает энергия от стороннего источника питания, т. е. от «входа 2», которая была промодулирована слабыми сигналами со «входа 1» в усилителе и обработана в анализаторе.
  • 2. Выход от прибора к персоналу. Выход информационный, он представляет служебную информацию о режиме работы прибора.
  • 3. Выход искусственного потока энергии на объект. Выход энергетический, средней или малой мощности.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >