Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Таким образом, за счет своей способности в любой последовательности коммутировать все стандартные отведения шестиканальный электрокардиограф получил достаточно широкое распространение в клинических методах, в том числе и стационарных.
Принцип работы шестиканального электрокардиографа можно рассмотреть при его работе в присутствии всех 12-ти отведений. В связи с тем, что на вход коммутатора отведений поступает биоэлектрический сигнал низкого напряжения, основное требование к коммутатору – обеспечение малого электрического сопротивления на контактах.
Данный сигнал поступает на вход коммутатора посредством кабеля отведений, который предназначен для подключения
Как правило, провода кабеля отведений маркируются следующим образом: красный – к электроду на правой руке, желтый – к электроду на левой руке, зеленый – к электроду на левой ноге, черный или коричневый – к электроду на правой ноге, белый – к грудному электроду.
Поскольку скоммутированный в нужных последовательности и комбинации сигнал имеет относительно небольшую величину (0,03—5 мВ), именно поэтому зарегистрировать его на бумаге без предварительного усиления просто невозможно.
Биоэлектрический сигнал с коммутатора отведений поступает к входу усилителя биопотенциалов, где происходит усиление сигнала до определенной величины, которая необходима для перемещения гальванометра.
В шестиканальном электрокардиографе усилители чаще всего выполняются на интегральных схемах. В этих целях достаточно широко применяются промышленные интегральные схемы операционных усилителей, которые дают возможность построить усилители биопотенциалов очень высокой точности и чувствительности. После того как произошло усиление сигнала, он поступает на вход регистрирующего устройства, при помощи которого обеспечиваются такие важные характеристики электрокардиографа, как скорость движения бумажной ленты, толщина линий записи и др. Регистрирующее устройство электрокардиографа с чернильной и тепловой записью состоит из перьевого гальванометра и лентопротяжного механизма.
В современных шестиканальных электрокардиографах-ноутбуках роль регистрирующего устройства выполняет специальное программное обеспечение ЭВМ, поскольку в связи с развитием техники регистрация электрокардиограммы стала более удобной, потому что сам процесс регистрации стал с развитием компьютерной техники более точным.
Также полученную электрокардиограмму стало легче хранить, поскольку ее можно сберечь в виде графического изображения на специальной бумажной ленте или сохранить при помощи компьютера на каком-либо съемном диске. Это связано с тем, что вначале электрокардиограмма записывается в памяти ЭВМ, а уже после этого регистрируется на бумаге.
Электроэнцефалограф
Электроэнцефалограф – это прибор, с помощью которого можно производить регистрацию разнообразных биоэлектрических процессов в структурах мозга.
Данный прибор состоит из нескольких компонентов, которые четко взаимосвязаны и заключены в общий корпус: это коммутатор отведения, усилитель отводимых биопотенциалов, регистрирующее устройство и устройство калибровки.
Наиболее значимыми компонентами любого электроэнцефалографа являются электроды, а также световой и звуковой стимуляторы.
По своей структуре существуют разные типы электродов: накладные, игольчатые, приклеивающиеся, кортикографические, имплантируемые (другое название – долгосрочные), а также многоконтактные зонды. Помимо этих типов, имеются и другие, которые в основном применяются для исследования биопотенциалов базальной поверхности головного мозга, они получили название
Но наиболее удобными и распространенными в клинической практике являются накладные электроды-мостики, которые крепятся на голове пациента с помощью специальных резиновых шлемов-сеток. Если необходима экспресс-диагностика, то в основном применяют игольчатые электроды, например при тяжелых травмах головного мозга. Поскольку те электроды, которые применяются для отведения различных биопотенциалов мозга с определенных точек головы пациента, имеют малое переходное сопротивление между самими электродами и кожей головы и малое напряжение поляризации, то их изготавливают из тех токопроводящих металлов, которые обладают антикоррозийными свойствами (либо чистое серебро, либо его сплав с хлоридом серебра).
Существует специальная электродная паста, с помощью которой обеспечивается необходимый контакт при накладывании электродов на кожу головы. Только в том случае, если установлен необходимый контакт, можно ожидать нормальной диагностики и хорошо выведенных результатов.
Само устройство электроэнцефалографа можно описать следующим образом. Сигнал от электродов поступает на коммутатор отведений, который представляет собой многопозиционный переключатель.
В связи с быстрым развитием любой техники в настоящее время вместо механических коммутаторов отведений применяются электронные, или программные, которые способны автоматизировать процесс регистрации биопотенциалов головного мозга и сократить время записи электроэнцефалограммы, что имеет огромное значение в клинической практике. Как правило, чувствительность электроэнцефалографа достигает 1—0,2 мкВ/мм.
Для того чтобы обеспечить подобную чувствительность прибора в диапазоне частот 0,5—100 Гц, существуют специальные устройства, способствующие подавлению внешних помех полезного сигнала.
Для количественной оценки амплитудных характеристик электроэнцефалограммы в электроэнцефалографы встраивают специальные калибровочные устройства, амплитуда напряжения которых находится в диапазоне 20—5000 мкВ. Регистрирующее устройство имеет несколько постоянных скоростей движения бумаги (как правило, это скорости, равные 15, 30 и 60 мм/с). Эффективная ширина записи не должна превышать 20 мм.
В электроэнцефалографах применяются перьевой и струйный чернильный виды записи, а также термическая запись на специализированной бумажной ленте.
Еще в устройство данного аппарата входят частотные фильтры, которые предназначаются для ограничения полосы электроэнцефалограммы в пределах 15, 30 и 75 Гц.
История этого прибора, как и самой науки электроэнцефалографии, начинается с 1913 г., поскольку в этом году В. В. Правдин-Неминский впервые зарегистрировал различные типы колебаний потенциалов обнаженного головного мозга собаки с помощью струнного гальванометра, который как бы послужил предпосылкой к созданию электроэнцефалографа.
В 1928 г. немецкий психиатр Э. Бергер впервые смог записать биотоки головного мозга человека с помощью специальных игл, которые использовались в качестве отводящих электродов.
Дальнейшее развитие электроэнцефалографа связано с прогрессом электроники, в частности с разработкой многоканального высокочувствительного электроэнцефалографа, причем основой к развитию послужили именно данные небольшие, но значимые открытия.
Для того чтобы достичь наилучшего результата без помех, пациенту необходимо выполнять некоторые обязательства и должны соблюдаться определенные условия.