Классификация медицинской техники
Классификация медицинской техники
1. Аппараты, приборы и инструменты общехирургические.
2. Аппараты, приборы и инструменты для нейрохирургии
3. Аппараты, приборы и инструменты для офтальмологии.
4. Аппараты, приборы и инструменты для оториноларингологии.
5. Аппараты, приборы и инструменты акушерства и гинекологии.
6. Аппараты, приборы и устройства, материалы и инструменты для урологии и очищения крови вне организма.
7. Аппараты, оборудование, материалы и инструменты для стоматологии.
8. Аппараты, оборудование, приборы и инструменты для анестезии, искусственного дыхания, реанимации и кислородной терапии.
Рекомендуемые материалы
9. Приборы и аппараты для физиотерапии.
10. Клинико – диагностические и физиологические приборы, инструменты и аппараты.
11. Аппараты, приборы и инструменты для травмотологического и механотерапевтического воздействий.
12. Аппараты, приборы и принадлежности для рентгенодиагностического исследования и рентгенотерапии.
13. Аппараты, приборы и инструменты для медицинской радиологии.
1.1. Инструменты и оборудование для анатомии.
1.2. Аппараты и инструменты для отсасывания, вливания, впрыскивания и проколов
1.3. Аппараты и приборы для хирургии.
1.4. Общехирургические инструменты.
1.5. Сшивающие аппараты.
1.6. Материалы и инструменты для соединения тканей фрагментов мышц.
1.7. Сосудокровеносные, клапаносердечные, материалы искусственные.
1.8. Оборудование для службы крови.
1.9. Разные вспомогательные аппараты, приборы и инструменты.
1.10. Наборы медицинские общего назначения в укладках.
2.1. Аппараты и приборы для нейрохирургии.
2.2. Инструменты для нейрохирургии.
3.1. Аппараты и приборы офтальмологии.
3.2. Оборудование для офтальмологии.
3.3. Инструменты для офтальмологии.
4.1. Аппараты и приборы для оториноларингологии.
4.2. Оборудование для оториноларингологии.
4.3. Инструменты для оториноларингологии.
4.4. Аппараты слуховые и голосообразующие.
5.1. Аппараты и приборы акушерства и гинекологии.
5.2. Оборудование акушерства и гинекологии.
5.3. Инструменты акушерства и гинекологии.
6.1. Аппараты и приборы для урологии и очищения крови вне организма.
6.2. Инструменты и материалы для урологии и очищения крови вне организма.
7.1. Оборудование для терапевтической стоматологии.
7.2. Инструменты и материалы для терапевтической стоматологии.
7.3. Инструменты для хирургической стоматологии.
7.4. Инструменты стоматологические общего назначения.
7.5. Оборудование зубопротезных лабораторий.
7.6. Инструменты и материалы для зубопротезных лабораторий.
7.7. Инструменты и материалы для ортодонтии.
8.1. Аппараты и приборы для наркоза и искусственного дыхания.
8.2. Аппараты и приборы для кислородной терапии.
8.3. Разные изделия и аппараты для анестезии и искусственного дыхания.
9.1. Аппараты для электролечения.
9.2. Аппараты для лечения электрозвуком.
9.3. Аппараты для свето- и теплолечения.
9.4. Аппараты для водолечения.
9.5. Разные аппараты и приборы.
10.1. Аппараты и приборы для диагностики сердечнососудистых заболеваний.
10.2. Аппараты и приборы для диагностики заболеваний лёгких и определения газообмена.
10.3. Аппараты и приборы разные для диагностики.
10.4. Общеврачебные аппараты и инструменты для диагностики и антропометрии.
11.1. Аппараты и приспособления для лечения верхних и нижних конечностей.
11.2. Аппараты и приспособления для лечения позвоночника и таза.
11.3. Аппараты, инструменты и оборудование для наложения швов, гипсовых повязок и лечения ожогов.
11.4. Аппараты для механотерапии.
11.5. Шины, костыли, трости и другие.
10.5. Аппараты рентгеновские.
12.2. Аппараты и принадлежности для флюорографии.
12.3. Дополнительные аппараты, приборы и принадлежности.
12.4. Принадлежности и материалы для рентгенографии и фотолабораторий.
12.5. Защитные принадлежности.
13.1. Инструменты для внутритканевой терапии.
13.2. Защитное и внутритранспортное оборудование.
13.3. Приборы для радиоизотопной диагностики.
Основные виды измеряемых биомеханических
параметров
В медицинской и клинической практике и в экспериментальных исследованиях находят широкое применение приборы и устройства для измерения следующих физических величин:
1. Механические величины (перемещения линейные и угловые, сила, давление и т.д.)
2. Теплофизические величины (температура, теплота излучения и т.д.)
3. Электрические величины (биотоки мозга, электрические сопротивления участков тела и т.д.)
4. Физико-химические величины (желудочный сок и т.п.)
5. Магнитные величины (магнитокардиографические)
В современной медицине и биологии особенное место занимает измерение биомеханических параметров живых организмов.
По объёму эти измерения доминируют по сравнению с измерениями другого рода. К числу контролируемых биомеханических параметров относятся:
1. Давление крови и дыхания и т.д.
2. Усилия, которые развиваются при сокращении мышц, мышечных фрагментов и клеток.
3. Эластичность (податливость) биотканей.
4. Объёмные изменения органов и их фрагментов.
5. Линейное перемещение стенок кровеносных сосудов и других элементов организма.
6. Линейные и угловые перемещения.
7. Вязкость жидкостей (крови, плазмы)
8. Скорость потоков жидкостей и воздуха.
9. Расходы потоков жидкостей и воздуха.
Для измерения перечисляемых параметров настоящее время разработано множество приборов и устройств различных принципов действия.
Электромеханические преобразователи,
используемые в медицине и биологии
Измерение неэлектрических величин, в том числе и механических, производится путём преобразования этих величин в электрические величины (ток, напряжение, сопротивление и т.д.) с последующим измерением электрических величин электроизмерительными приборами.
Учитывая важность для медико-биологических экспериментов поступающей на вход электромеханического преобразователя механической величины, выходную характеристику этих преобразователей называют характеристикой преобразования. По крутизне этой характеристики определяется чувствительность преобразователя и измерительной схемы к измеряемой величине.
Минимальный входной сигнал, на который реагирует преобразователь, называется зоной нечувствительности преобразователя (порог чувствительности).
К современным электромеханическим преобразователям предъявляются следующие требования:
1. Однозначность (отсутствие гистерезиса) в рабочем диапазоне измеряемых величин.
2. Высокая линейность выходного сигнала в рабочем диапазоне преобразования.
3. Отсутствие искажений измеряемой механической величины в рабочем диапазоне частот.
4. Достаточно высокая чувствительность к измеряемой механической величины.
5. Малая зона нечувствительности преобразования.
6. Минимальное влияние на характеристику преобразования внешней среды (температуры, давления и т.д.)
7. Минимальные искажения измеряемой величины, которые происходят от взаимодействия преобразователя с контролируемым процессом или объектом.
8. Высокая стойкость к механическим перегрузкам.
9. Высокая долговечность и надёжность в работе.
10. Минимальные габариты и вес изделия.
К дополнительным требованиям относятся:
1. Высокое быстродействие.
2. Большой динамический диапазон.
3. Малая потребляемая мощность.
4. Взаимозаменяемость.
5. Простота конструкции.
6. Малая стоимость.
Т.к. ни один из электромеханических преобразователей не может отвечать всем предъявленным требованиям и быть одновременно универсальным измерительным средством, поэтому существует большое разнообразие электромеханических преобразователей, в основу которых положены различные принципы действия и, следовательно, — различные конструкции. Наиболее широкое применение имеют следующие преобразователи:
1. индукционные;
2. индуктивные;
3. ёмкостные;
4. тензорезисторные;
5. фотоэлектрические;
6. магнитоэлектрические;
7. механотронные;
8. электромеханические и т.д.
По виду выходного сигнала они делятся на группы:
1. со съёмом сигнала на переменном токе;
2. со съёмом сигнала на постоянном токе.
Рассмотрим некоторые особенности, характерные для некоторых перечисленных выше преобразователей: индукционные и индуктивные не имеют механического контакта между подвижными и неподвижными частями, они обладают высокой надёжностью, большим сроком службы и малой зоной нечувствительности.
К их недостаткам следует отнести:
1. малая мощность выходного сигнала;
2. съём информации только на переменном токе;
3. сравнительно невысокая чувствительность (от 0,5 до 600 мВ (мкм)).
Кроме того, необходимо применять в совокупности с ними вторичную преобразующую аппаратуру.
Вторые устройства магнитоэлектрические:
преимущества: нет контакта, высокая чувствительность, работают на постоянном токе;
недостатки: малая выходная мощность, достаточно инерционный ротор (если в качестве него используется постоянный магнит). Бывает две схемы: подвижный магнит или сигнальная катушка. Если в качестве ротора используется сигнальная или управляющая катушка, то эти преобразователи обладают малой инерционностью. Они имеют малый реактивный момент, который связан с взаимодействием ферромагнитных материалов с магнитным полем.
Третья группа — ёмкостные преобразователи обладает высокой чувствительностью, но обладают тем же недостатком, что и индуктивные преобразователи (выходной сигнал на переменном токе). Кроме того, они имеют малую помехозащищённость (на их работу влияют ёмкости монтажа).
Четвёртая группа — тензорезисторные преобразователи просты по конструкции, имеют малые габариты и вес, широкий частотный диапазон и сравнительно малую зону нечувствительности. Кроме того, они обычно работают на постоянном токе. К недостаткам следует отнести малую мощность выходного сигнала, большой разброс параметров, сложность измерительных схем, их, как правило, используют однократно.
Пятая группа — фотоэлектрические преобразователи более просты по конструкции и в эксплуатации. К недостаткам следует отнести: нестабильность во времени параметров, влияние на них показателей температуры окружающей среды и влажности воздуха, достаточно высокая инерционность. Механотронные, электровакуумные и электронно-механические преобразователи, как правило, работают на постоянном токе. Обладают высокой чувствительностью и очень малой зоной нечувствительности. Они уступают индукционным и индуктивным с точки зрения потребляемой мощности и долговечности. Однако по совокупности технико-экономических показателей они в ряде случаев превосходят эти и другие электронно-механические преобразователи. Эти преобразователи могут быть выполнены высокоточными (электронные приборы), а также в виде газонаполненных (газоразрядных) приборов. По принципу действия делятся на:
1. преобразователи с механически управляемыми электродами (механотроны);
2. преобразователи, основанные на инерционно – плазменном эффекте;
3. преобразователи с магнитным управлением электрического тока;
4. преобразователи с управлением электрическим током путём изменения величины и ориентации внешнего электромагнитного поля.
Три последних группы находят ограниченное применение. А первая имеет широкое распространение в медико-механических исследованиях, так как это связано с тем, что они сочетают в себе простоту конструкции с высокой чувствительностью. Для своей работы они требуют простых электрических схем и малых питающих напряжений.
Принцип действия механотронов. Основы их
кинематических и электродных систем.
Структурная схема механотронного преобразователя имеет вид:
М ∆d, ∆Q Э(∆I, ∆U)
I II
Механическая величина М, которая поступает на вход механотронного преобразователя, преобразуется в кинематическую величину с помощью кинематической системы (угловые и линейные перемещения), которая в свою очередь электродной системой II в изменение анодного тока или анодного напряжения, т.е. в электрическую величину. Подвижные электроды соединены с герметичной оболочкой механотрона с помощью упругих элементов, в качестве которых могут применяться мембраны, консольные пружины, подвески и другие упругие элементы. Причём в механотронном преобразователе можно выделить два основных звена. Эта кинематическая система содержит упругие элементы, подвижные электроды и другие подвижные детали. Электродная система, которая включает в себя совокупность электродов приборов, причём связь между входной механической величиной и выходной электрической величиной может быть выражена:
Э = ηim • M (1)
Э = ηiu • M (2)
где ηim, ηiu — чувствительности соответственно по току и напряжению.
В общем случае эти характеристики нелинейные, а наиболее распространённой кинематической системой механотронных преобразователей, применяемых для измерения перемещений и усилий, является система «мембрана – стержень».
Входная механическая величина перемещения α или F подаётся на внешний конец (1), который впаян в мембрану (2), которая является частью герметичной оболочки (3), при этом подвижный электрод – анод (4) укреплён на внутренней стороне стержня, перемещающегося относительно катода (5). Это приводит к изменению анодного тока или напряжения, а, следовательно, и выходного сигнала.
Это механотронный преобразователь давления под воздействием изменения давления Р мембрана 1 прогибается, в результате чего происходит перемещение подвижного анода 2 относительно неподвижного 3, жёстко закреплённого в оболочке 4. Такие преобразователи часто называют манотронами.
В механотронных схемах наиболее часто применяют системы с продольным и поперечным управлением анодным током.
В лекции "2.1 Простой случайный отбор без возвращения" также много полезной информации.
с продольным с поперечным
управлением управлением
При продольном управлении подвижный плоский электрод перемещается вдоль линии электрического поля, так что плоскость электрода остаётся перпендикулярна линиям этого поля.
В механотронных приборах продольного управления используется зависимость анодного тока от расстояния между анодом и катодом (в случае диодной схемы) и расстоянием между сеткой и катодом (в случае катодной схемы). В газоразрядных приборах используется зависимость напряжения на разрядном промежутке от расстояния между электродами.
При поперечном управлении направление перемещения подвижного электрода перпендикулярно линиям электромагнитного поля и на рисунках приведена схемы диодного вакуумного механотрона поперечного управления с подвижным анодом. Здесь управление анодным током осуществляется путём изменения площади перекрытия между анодом и катодом. Наибольшее распространение нашли вакуумные механотронные преобразователи продольного управления анодным током, т.к. они имеют более простую схему и конструкцию, у них достаточно высокая чувствительность и малая требумая мощность.
Общее число электродов у этих механотронов может составлять 2; 3; 4. Чаще используются первые две конструкции.
