Despre fizioterapie
Generalitati si alte informatii
Rolul real al fizioterapiei este acela de adjuvant pretios al recuperarii, cuprinzand tehnici
deloc de neglijat. Totodata, nu trebuie cazut in extrema de a o considera cea mai importanta metoda de recuperare, mentalitate perpetuata in multe cabinete din Romania. Fizioterapia include ansamblul aplicatiilor terapeutice avand la baza utilizarea agentilor fizici. Includem aici undele magnetice, undele mecanice, crio-termoterapia, dar mai ales curentii electrici, la care ne vom referi in cele ce urmeaza.
Curentii electrici
Asa cum stim, nervii si muschii sunt niste tesuturi excitabile. Functioneaza pe baza unor curenti electrici produsi de distributia variabila a ionilor din interiorul si exteriorul celulei (sodiu, potasiu, calciu sau magneziu), sub actiunea unor semnale chimice (de exemplu acetilcolina). Bineinteles, sunt sensibili si la actiunea curentilor exteriori organismului, fapt ce poate fi exploatat in scop terapeutic. Putem imparti curentii electrici terapeutici in doua clase mari, si anume curent continuu si curenti variabili.
Curentul continuu
Numit si curent galvanic, curentul continuu este un curent a carui intensitate este intotdeauna constanta. Efectele sale directe asupra organismului sunt termice si analgetice la polul pozitiv si de hiperexcitabilitate la polul negativ. Astazi, curentul galvanic este folosit mai ales pentru ionizari medicamentoase (ionoforeza), reusindu-se introducerea unor substante farmacologic active in zona pe care dorim sa o tratam. Sub influenta curentului electric, ionii pozitivi din zona unde sunt plasati electrozii vor fi atrasi spre electrodul negativ (catod), pe cand cei negativi vor fi atrasi spre electrodul pozitiv (anod). Daca la unul dintre electrozi plasam o compresa imbibata cu o solutie ai caror ioni activiau aceeasi sarcina ca electrodul, ionii activi ai substantei vor patrunde prin piele sub actiunea sarcinilor din tesut atrase de catre electrod. Pot fi folosite substante analgetice – antiinflamatoare, fibrolitice, vasodilatatoare, miorelaxante, antiedematoase etc. –, in functie de efectul pe care il urmarim. Efectele neplacute ale ionizarii (arsurile) pot fi prevenite folosind electrozi de aceeasi marime, fara contact direct cu pielea, si prin umidifierea uniforma a mansoanelor pentru electrozi. Baile galvanice bi- sau cvadri- celulare sunt o alta aplicatie interesanta a curentului continuu. Acestea presupun posibilitatea imersiei membrelor superioare si/sau inferioare in cuve pline cu apa, conectate la un generator de curent continuu. In felul acesta, intregul organism poate beneficia de pe urma acestui tip de curent.
Curentii variabili
Distingem mai multe tipuri de astfel de curenti, in functie de frecventa lor:
_ curenti de joasa frecventa (< 1.000 Hz). In functie de forma curentului, pot avea proprietati excitomotorii (curenti rectangulari, exponentiali, faradici) si analgetice (diadinamici, TENS) importante.
_ curenti de frecventa medie (1.000-10.000 Hz). Pot avea efecte excitomotorii (mai slabe decat cele ale curentilor de joasa frecventa) si analgetice (curenti interferentiali).
_ curenti de inalta frecventa (> 100.000 Hz). Cunoscuti sub numele de unde scurte pulsate sau continue si microunde, exercita efecte termice la suprafata sau in profunzime.
Aplicatii terapeutice
Curentii variabili prezinta, in functie de caracteristicile lor si de
modul de aplicare, efecte analgetice sau excitomotorii.
Terapia durerii
Curenti analgetici „I”
Acesti curenti (gate control) stimuleaza la frecventa ridicata (50-100 Hz) fibrele sensibilitatii tactile din piele, care au un prag de excitabilitate scazut si o viteza de conducere mai ridicata decat a fibrelor care transmit durerea. In felul acesta, impulsurile nervoase generate prin actiunea curentului ajung la maduva inaintea celor ale durerii, inhibandu-le perceptia (gate control). Electrozii trebuie plasati la locul dureros sau in amonte, pe traiectul nervului senzitiv, daca acesta este dispus superficial (<3 cm). Efectul analgetic se poate manifesta rapid (in medie 10 minute) si poate dura zeci de minute sau ore. Acest tip de stimulare se adreseaza durerilor acute musculo-scheletice, postoperatorii, inflamatorii sau traumatice.
Curenti analgetici „E”
Controlul durerii este obtinut prin facilitarea eliberarii de peptide opioide (endorfine), stimuland fibrele sensibilitatii tactile la frecvente foarte joase (1-5 Hz) si intensitati ale curentului care sa provoace contractii musculare. Electrozii pot fi plasati la locul dureros sau la distanta, pe traiectul nervului. Endorfinele secretate amelioreaza durerea prin inhibarea formarii mediatorilor durerii in maduva spinarii (substanta P). Durata stimularii este mai mare, efectul analgetic apare dupa 20-30 de minute. Acest tip de stimulare este util in special durerilor cronice, musculo-scheletice sau neurologice.
Electrostimularea musculara
Scopurile terapeutice, precum si modalitatile de aplicare variaza in functie de starea de inervare a muschiului, care poate fi inervat normal sau poate fi denervat.
Muschiul normal inervat
In acest caz, nu sunt afectati in niciun fel nervii periferici care il deservesc. Astfel de situatii intalnim, de exemplu, in hemiplegia (paralizia unei jumatati a corpului) cauzata de un accident vascular, in amiotrofia de imobilizare etc. Stimularea functionala antreneaza miscarea segmentului paralizat folosind curenti de frecventa joasa. Efectul este acela de scadere a spasticitatii, insa mai important este faptul ca muschiul contractat si articulatiile informeaza creierul ca membrul se misca, facilitand reinvatarea si refacerea schemelor motorii la nivelul creierului. Un alt tip de electrostimulare are in vedere numai cresterea masei sau a fortei musculare. Atrofia musculara cauzata de imobilizare este cea mai intalnita indicatie a acestui tip de stimulare. Folosind curenti care sa provoace contractii maximale de 5 secunde, alternate cu pauze de 25 de secunde, timp de 60 de minute, masa si forta musculara pot fi dezvoltate. Prevenirea pierderii musculare poate fi facuta si in situatiile in care numai un anumit segment este imobilizat, ca in cazul unui traumatism articular care a necesitat imobilizarea membrului.
Muschiul denervat Electrostimularea in atrofiile musculare datorate denervarii ridica inca multe intrebari, fara sa existe un consens unanim. Pare totusi promitatoare utilizarea lor pentru limitarea atrofiei musculare in situatiile in care muschiul este complet denervat, dar si cand este doar partial denervat.
Contraindicatiile curentilor electrici In general, curentii electrici sunt foarte bine tolerati. Sunt insa si situatii in care trebuie contraindicati. Dintre acestea amintim:
_ folosirea unor amplitudini ridicate la gravide si la pacienti cu afectiuni cardiorespiratorii;
_ epilepsie;
_ stari fiziopatologice asociate fragilizante, precum tulburari ale sensibilitatii, coma, pacienti cu afectiuni psihice;
_ alergii la substantele folosite pentru ionizari;
_ afectiuni circulatorii in cazul utilizarii curentului galvanic.
sursa: sfatulmedicului.ro
keywords: kinetoterapie, fizioterapie, fiziokinetoterapie, Piatra Neamt, recuperare medicala, masaj terapeutic, gimnastica de recuperare

July 19th, 2008 at 7:10 PM
Curenti generati de aparatul Stereoferm 2000
CURENtII INTERFERENtIALI
DEFINItIE
Curentii interferentiali rezultt din suprapunerea a doi curenti de medie frecventt decalati cu 100 Hz. În acest mod apare un curent de medie frecventt (interferential) a ctrui modulatie în amplitudine se produce cu o frecventt de la 0 la 100 Hz.
EFECTE FIZIOLOGICE
1. Efect excitomotor pe musculatura striatt, care se produce la frecvente ale modulatiei în amplitudine mici de la 0 la 10 Hz. Acest efect se exercitt numai asupra musculaturii cu inervatie ptstratt, motiv pentru care acetti curenti pot fi folositi ti în scop diagnostic. Dact mutchiul nu rtspunde la curenti interferentiali prin contractie, înseamnt ct inervatia sa este afectatt.
2. Efect decontracturant, obtinut la frecventele medii de 12-35 Hz, dar mai ales la frecventele variabile între 0 ti 100 Hz.
3. Efect vasculotrofic, hiperemiant ti resorbtiv, realizat prin actiunea directt pe vase ti prin gimnastict musculart.
4. Efect analgetic, produs prin diminuarea excitabilitttii dureroase. Apare la frecventele rapide între 80 ti 100 Hz.
5. Efect excitomotor pe musculatura netedt, realizat de orice formt de curent interferential, mai ales de frecventele între 12 ti 35 Hz.
MODALITttI DE APLICARE
Interferenta plant
Se folosesc patru electrozi, cîte doi atezati în cruce pentru fiecare din cei doi curenti care realizeazt interferenta. În mijlocul pttratului format de cei patru electrozi se aflt zona de tratat. Efectul se produce numai în planul în care se aflt electrozii.
Interferenta spatialt
Permite prin adtugarea unui al treilea circuit ca efectul st se product în mai multe planuri. Electrozii folositi poartt numele de electrozi stelati.
Vectorul interferential
Pentru a nu exista directii preferentiale de exercitare a efectului s-a inventat un dispozitiv care realizeazt o rotatie periodict cu 450 a vectorului principal de actiune. În acest fel toate directiile din spatiu sînt excitate succesiv cu aceeati intensitate.
Interferenta dinamict
Este o modalitate de rotire a vectorului de actiune cu 3600 la fiecare ciclu, ca un radar.
Corectia distantei
Existt cazuri în care electrozii nu pot fi plasati la distantt egalt între ei. Unele aparate sînt prevtzute cu un ”egalizor de distantt“, care permite folosirea intensitttii optime necesare în conditii de bunt tolerantt.
TEHNICA DE APLICARE
În practict se folosesc dout tehnici de aplicare: statict ti dinamict.
În tehnica statict, electrozii se mentin în timpul procedurii în acelati loc ti asupra lor se exercitt o presiune constantt. Electrozii clasici sînt de tip plact, introduti într-o texturt umedt. Ei se fixeazt cu benzi elastice sau cu stculeti de nisip. Se mai folosesc ti electrozi tip ”pernitt“ ti electrozi tip ”vacuum“.
În tehnica dinamict sau cinetict se utilizeazt doi electrozi de tip ”mtnutt“, care se aplict pe mînile asistentului. Ceilalti doi electrozi sînt fixi.
ALEGEREA FRECVENtEI
Frecventa constantt
Aceastt modalitate mai poartt numele de ”manual“ ti permite alegerea unei frecvente fixe între 0 ti 100 Hz, în functie de efectul dorit.
Frecventa variabilt
Mai poartt ti numele de ”spectru“ ti permite o modulatie a curentului de interferentt crescttoare ti descrescttoare în 15 secunde între anumite limite:
- spectru 0-10 Hz
- spectru 90-100 Hz
- spectru 0-100 Hz
DURATA tEDINtELOR
În general se indict durate de 15-20 de minute, în prima parte ftcîndu-se o aplicatie de tip manual, iar în cea de a doua de tip spectru.
NUMtRUL tEDINtELOR
Este variabil dupt reactia pacientului. Sînt cazuri în care sînt suficiente 6-8 tedinte ti altele în care se ajunge la 14-16. Aplicatiile se pot face zilnic sau la dout zile.
INDICAtIILE CURENtILOR INTERFERENtIALI
• sttri posttraumatice
• artrite
• periartrite
• artroze
• spondiloze, discopatii
• nevrite, nevralgii
• arteriopatii obliterante în stadiul I ti II
• anexite, metroanexite
• dischinezii biliare
• atonii intestinale postoperatorii
• incontinett vezicalt
FORME DE CURENtI DE MEDIE FRECVENtt
a) medie frecventt purt de 5000 Hz, la care predomint efectul excitomotor;
b) medie frecventt purt de 10000 Hz, cu efect vasodilatator, analgezic;
c) medie frecventt modulatt în lungt perioadt, care determint contractie musculart puternict aproape nedureroast;
d) medie frecventt modulatt în scurtt perioadt;
e) medie frecventt supramodulatt scurtt perioadt în lungt perioadt, cu important efect asupra excitabilitttii neuro-musculare (contractie musculart indolort).
Mod de aplicare
Se folosesc electrozi de plumb, aplicati prin intermediul unor învelituri hidrofile. Acetti curenti nu au polaritate. Intensitatea se prescrie în miliampermetri.
Indicatii
• sttri posttraumatice
• arteriopatii periferice în stadii incipiente
• afectiuni reumatismale
CURENtII INTERFERENtIALI
Descriera tehnica a aparatului stereofrem 2000
STEREOFREM 2000
Aparat de terapie prin cureti interferentiali stereodinamici
DOMENIUL DE UTILIZARE
Aparatul de terapie prin curenti interferentiali spatiali STEREOFREM 2000 este destinat cabinetelor de fizioterapie pentru tratarea unei game largi de afectiuni:
– afectiuni post-traumatice si degenerative ale sistemului musculo-scheletal;
– afectiuni reumatice(pentru remobilizare dupa fazele acute;
– tulburari circulatorii venoase si arteriale ale extremitatilor;
– afectiuni ale organelor interne cu inhibare spastica a secretiei;
– tulburari in circulatia sanguina organica;
– afectiuni ale organelor genitale; etc
DESCRIERE
Aparatul STEREOFREM 2000 realizat cu microprocesor, furnizeaza trei curenti de medie frecventa, aplicati prin intermediul a doi electrozi stelari pe tegumentul pacientului. Acestia prin incrucisare endotisulara dau nastere unei regiuni spatiale parcurse de curenti de joasa frecventa. Aparatul este realizat astfel incat sa fie usor de manevrat si asigura o protectie absoluta a pacientului.
DATE TEHNICE
Forma de unda:
sinusoidala
complexa
Curenti: min 80 mA vv/ 50O ohmi
Regimuri de lucru:
MAN- manual; reglaj manual al frecventei in domeniile:
0,2 – 10 Hz
2 – 100 Hz
300 – 330 Hz
MM – manual modulat modulatia unei frecvente a semnalului :
10% ± 1Hz
AUT – automat; variatia automata a frecventei de interferenta
D – dinamic; vector de stimulare rotitor in planul de stimulare
Regimuri de aplicare:
EXO – stimulare exogena
ENDO 1, ENDO 2 – stimulare endogena
Timp de tratament programabil in intervalul 1- 30 min
Alimentare 220V/ 50Hz
July 19th, 2008 at 7:15 PM
STEREOFREM 2000
Aparat de terapie prin cureti interferentiali stereodinamici
DOMENIUL DE UTILIZARE
Aparatul de terapie prin curenti interferentiali spatiali STEREOFREM 2000 este destinat cabinetelor de fizioterapie pentru tratarea unei game largi de afectiuni:
– afectiuni post-traumatice si degenerative ale sistemului musculo-scheletal;
– afectiuni reumatice(pentru remobilizare dupa fazele acute;
– tulburari circulatorii venoase si arteriale ale extremitatilor;
– afectiuni ale organelor interne cu inhibare spastica a secretiei;
– tulburari in circulatia sanguina organica;
– afectiuni ale organelor genitale; etc
STEREOFREM 2000
DESCRIERE
Aparatul STEREOFREM 2000 realizat cu microprocesor, furnizeaza trei curenti de medie frecventa, aplicati prin intermediul a doi electrozi stelari pe tegumentul pacientului. Acestia prin incrucisare endotisulara dau nastere unei regiuni spatiale parcurse de curenti de joasa frecventa. Aparatul este realizat astfel incat sa fie usor de manevrat si asigura o protectie absoluta a pacientului.
DATE TEHNICE
Forma de unda:
sinusoidala
complexa
Curenti: min 80 mA vv/ 50O ohmi
Regimuri de lucru:
MAN- manual; reglaj manual al frecventei in domeniile:
0,2 – 10 Hz
2 – 100 Hz
300 – 330 Hz
MM – manual modulat modulatia unei frecvente a semnalului :
10% ± 1Hz
AUT – automat; variatia automata a frecventei de interferenta
D – dinamic; vector de stimulare rotitor in planul de stimulare
Regimuri de aplicare:
EXO – stimulare exogena
ENDO 1, ENDO 2 – stimulare endogena
Timp de tratament programabil in intervalul 1- 30 min
Alimentare 220V/ 50Hz
October 17th, 2008 at 4:29 PM
Nume afectiune
Accidentele vasculare
Anchiloza articulara
Artroza cotului
Artroza
Artroza pumnului si mâiniii
Cifozele
Coxartroza
Hernia de disc
Fractura
Fractura de col femural
Fractura mâinii
Fractura
Fractura
Afectiuni geriatrice
Macrotraumatismele piciorului
Nevralgia sciatica
Lordoze
Luxatia congenitala de sold
Luxatia
Cefaleea
Mâna rigida
Nevralgia sciatica
Nevralgia cervico-brahiala
Nevroza astenica
Paralizia
Paraliziile de nervi periferici
Paralizia faciala
Periartrita scapulo-humerala
Poliartrita reumatoida (sau Poriartrita Cronica evolutiva)
Ruptura de menisc
Scolioza
Spondilita anchilozanta
Spondiloza dorso-lombara
October 25th, 2008 at 9:34 PM
UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” SIBIU
FACULTATEA DE INGINERIE „HERMANN OBERTH”
CATEDRA DE CALCULATOARE SI AUTOMATIZARI
INFORMATIZAREA ACTIVITATII BIOMEDICALE SI PRINCIPIILE DE FUNCTIONARE ALE APARATURII MEDICALE
-LUCRARE DE DIPLOMA-
Indrumator:
Prof. Dr.ing. Moisil Ioana
Absolvent:
Gheorghiu Daniel
Informatica tehnica
- 2005-
1 INTRODUCERE
Pentru cunoasterea proceselor complexe ce se desfasoara intr-un organism viu este necesar intre alte investigatii sa se detecteze si sa se masoare diferiti parametri fizici si chimici caracteristici si modul in care acestia se schimba in decursul timpului. Este mult cunoscut faptul ca manifestarile vitale din organism genereaza si fenomene electrice ce proiecteaza potentiale masurabile, variabile in timp, in diferite puncte ale corpului; ele reprezinta semnale electrice care informeaza despre evenimente bioelectrice, numite si biopotentiale electrice. De exemplu temperatura masurata in mai multe locuri ale corpului poate conduce la informatii importante privind procesele metabolice, functionalitatea sistemului nervos termoregulator, circulatia sangvina si altele. Biosemnalul obtinut este un curent electric, dar informeaza despre temperatura masurata. In prezent sunt cunoscute foarte multe efecte electrice ale fenomenelor naturii-mecanice, chimice, termice, optice, radiante ceea ce motiveaza tendinta de a prezenta biosemnalele cele mai diferite sub forma electrica. Prin biosemnal intelegem succesiunea continua sau discreta a valorilor unei marimi masurabile in organismul viu, generata spontan sau provocata prin stimulare declansatoare care poarta informatii asupra desfasurarii unor procese, evenimente, si manifestari normale sau patologice. Captarea si prelucrarea biosemnalelor, extragerea informatiilor in cercetarea biomedicala se face prin tehnici adecvate, bazate pe aparatura electronica costisitoare, inclusiv calculatoare dedicate acestei activitati. Pentru usurinta schimbului informational in lumea medicala si unificarea aparaturii necesare in explorarile functionale au fost acceptate tehnici de prelevare, prelucrare si interpretare ale semnalelor bioelectrice emise de organismul uman. Astfel efectele electrice generate de inima in functiune, detectabile in cea mai mare parte a corpului, formeaza obiectul cercetarii in electrocardiografie (EKG), semnale bioelectrice generate in procesele activitatii cerebrale- electroencefalografie (EEG), activitatea musculara –electromiografie (EMG), pentru urmarirea activitatii electrice a musculaturii globului ocular electrostagmografie (ENG) si activitatea electrica a retinei stimulata pe cale optica, electroretinografie (ERG). Aparatura pusa in slujba tehnicilor de investigare paraclinica evolueaza in consens cu procesele tehnologiei electronice. Semnalele bioelectrice sunt de putere foarte redusa. Pentru a fi analizate vizual sau prelucrate pe calculator, 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 rovocand asimetrii pe circuitul de intrare. Sarcina proiectantilor si realizatorilor de aparate electronice de investigatie medicala este sa tina cont de aceste neajunsuri, pentru a le minimaliza efectele.
Ansamblul aparatelor electronice si instalatiilor, folosit in scop medical formeaza un sistem electromedical. De la inceput, sistemul trebuie conceput si realizat incat sa prezinte o imunitate la perturbatii imprevizibile. De asemenea, se impun masuri eficiente pentru reducerea surselor posibile de perturbatii proprii si externe, sau de inlaturare a lor .
Capacitatea sistemului electronic de a anihila interinfluentele in mediul ambiental se numeste compatibilitate electromagnetica (CEM).
Pefectionarea neintrerupta a tehnicilor numerice de prelucrare si analiza a semnalelor electrice, in paralel cu ieftinirea sistemelor de calcul bazate pe microprocesoare, ofera 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 bolnavi, cadrele medicale de specialitate se familiarizeaza cu noua generatie de aparatura biomedicala pentru a o folosi in cercetare si in activitatea clinica.
Pentru a realiza o conversie analog-numerica, biosemnalele se amplifica intai la un nivel suficient de ridicat (de ordinul voltilor) asigurand astfel o precizie suficienta in convertorul analog-numeric (GAN). Esantioanele extrase din functia analogica sunt „masurate” in CAN si exprimate numeric. De la inceput, se stabileste o anumita precizie in evaluarea numerica a esantioanelor, cu cat precizia propusa estre mai mare cu atat operatia dureaza mai indelung sau convertorul rezulta mai pretentios, de aceea, precizia (numarul de biti) este o problema de compromis. Esantioanele convertite numeric si scrise intr-un anumit cod se transfera catre alte parti ale calculatorului pentru a fi memorate in vederea operatiilor care urmeaza. Sirul esantioanelor numerice memorate poate servi la vizualizarea functiei de timp a semnalului sau la determinarea unor parametrii caracteristici din punct de vedere statistic, la calculul aspectrului de frecventa, 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 un monitor in diverse proiectii si reprezentari, si –eventual-teletransmiterea datelor la distanta, catre un alt calculator sau o cosola .
Posibilitatile de tratare si interpretare a informatiilor pe cale numerica sunt mult mai largi si mai 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 solicitarea medicului, pe baza informatiilor colectate de la pacient, se face „in timp real”, adica imediat dupa terminarea investigatiilor asupra pacientului. Acest lucru este posibil datorita vitezei mari de calcul si programelor special elaborate pentru rezolvarea rapida a temelor. Exista insa si situatii cand volumul foarte mare de date experimentale putin organizate sau calcule complicate reclama un timp mai lung de asteptare. Transmiterea la distanta a informatiilor se face sub forma numerica in conditii avantajoase. Semnalele numerice sunt insensibile la perturbatii si astfel nu apar erori.
Un sistem de achizitie, prelucrare, transmitere, afisare de date biomedicale trebuie astfel structurat si realizat incat sa prezinte o imunitate pronuntata la perturbatii si sa ofere o compatibilitate electromagnetica cat mai buna.
Eliminarea patrunderii perturbatiilor pe circuitele de alimentare de 50hz se face cu un bloc de circuite de filtrare si separare de retea. Filtrele cu inductante si capacitati asigura o taiere, incepand cu armonica a treia a tensiunii alternative. Introducerea unui transformator separator TR1 simetrizeaza linia de alimentare si introduce un nul median flotant fata de referinta.
Respectarea unei sume de masuri privind conservarea biosemnalelor prelevate de la pacienti, pastrarea raportului intre nivelul semnalului si zgomotul rezultant din totalitatea surselor perturbatoare ce patrund pe canalul semnalului si utilizarea celor mai adecvate solutii electronice in tratarea si prelucrarea acestuia aduc garantia unei contributii majore la ridicarea calitatii 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 de alimentare
Amplificatorul ECG. preia semnalele transmise de electrozi si prin intermediul unui sistem de cuplaj de tip magnetic, realizat cu transformatoare, in scopul izolarii totale si le transmite modulului de afisare digitala .
Modulul inregistrator aplica semnalul pe intrarea neinversoare a preamplificatorului si apoi traverseaza limitatorul care stabileste limitele maxime ale penitei in stanga sau dreapta, pentru a evita 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 doi electrozi aplicati pe toracele pacientului
Defibrilatorul monitor portabil DMP-1 are in componenta :
Amplificatorul ECG/EEG care culege prin cablurile speciale de intrare semnale ECG si EEG pe care le prelucreaza astfel incat sa permita monitorizarea electrocardiogramei, 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 este refacut si transmis unui amplificator de curent alternativ cu amplificarea 200 si banda de 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 intrarea circuitului de comanda a incarcarii si descarcarii condensatorului de fibrilatie in regim de lucru sincronizat, utilizat in cardioversie.
Modulul osciloscop are functia de vizualizare a semnalului preluat de la amplificatorul ECG/EEG. Semnalul este amplificat pana la nivelul necesar pentru a fi aplicat placilor de deflexie verticale ale tubului catodic. Modulul inregistrator care permite inregistrarea ECG este de acelasi tip cu cel utilizat in ECG monocanal-1.
Defibrilatorul este modulul de baza al aparatului. Descarcarea energiei de 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 de la 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 de tensiune de 5 kV.
2.2 APARATE ELECTRONICE PENTRU INVESTIGAREA SI TRATAMENTUL
SISTEMULUI NERVOS SI MUSCULAR
2.2.1 REFLEXOMETRU ACHILIAN
Unda de reflex se obtine utilizand un traductor rezistiv. Miscarea reflexa a piciorului provoaca deplasarea tijei traductorului si deci variatia rezistentei potentiometrului; aceasta este convertita in semnal electric ce se aplica la intrarea unui amplificator de curent continuu cu constanta de timp variabila (ACTV); semnalul de la iesirea amplificatorului este transmis blocului de derivare (CD) si apoi comparatorului de zero (CZ), circuite care determina momentele de maxim si minim ale reflexogramei, in scopul delimitarii intervalelor de masurare t1, t2 si t3. Detectorul de varf cu esantionare retine amplitudinea maxima a reflexogramei si cu ajutorul atenuatorului si comparatorului se stabileste momentul cand unda a ajuns la 50% din amplitudine, 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 dreapta sau catre cea stanga, in regim continuu sau intermitent (modulat), cu durate si pauze de cate 0,25 secunde fiecare.
Blocul oscilator contine un grup de 8 circuite generatoare armonice, cate unul pentru fiecare frecventa de lucru; fiecare generator de frecventa are cate 2 parti de iesire, prevazute cu reglaje potentiometrice independente de volum, pentru a se putea calibra separat intensitatea sonora din cele 2 traductoare electroacustice, TEAD respectiv TEAS.
Amplificatorul intermediar este comandat de blocul de control al emisiei acustice. Semnalul armonic generat este transferat prin amplificator numai pe durata apasarii 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 de control al emisiei; totodata aici se face amplificarea de putere si dirijarea semnalului catre unul din canalele traductoarelor electroacustice, sub controlul blocului de selectie a urechii. 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 activarea generatorului corespunzator din blocul oscilator .
Blocul de control al emisiei comanda amplificarea de tensiune a amplificatorului 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 unei taste pentru activarea traductorului electroacustic.
Sursa de alimentare furnizeaza tensiuni stabilizate pentru alimentarea circuitelor electronice.
Circuitele comutatoare selectoare a valorii frecventei sau a intensitatii sunt realizate 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 adresate auzului. Ca urmare, analiza va include in mod necesar proprietatile microfonului si ale difuzorului, incorporate in aparat. Semnalul acustic patrunde in proteza se amplifica si se transforma pentru ca in final sa fie transmis urechii. Microfonul, miniatural, de sensibilitate ridicata, prezinta o caracteristica de directivitate medie, pentru a putea auzi pe langa vorbirea adresata purtatorului diverse avertizoare din fata, cu o efectiva insensibilitate fata de perturbatiile si zgomotele din mediul proxim lateral si spate.
Traductorul electroacustic, o casca miniaturala, are sarcina dificila de a excita sunete, incepand cu cele grave (de la cateva sute de Hz) si pana la 5-6kHz. Traductorul se cupleaza acustic cu urechea externa. Pentru cresterea efectelor acustice, orificiul urechii se obtureaza cu casca sau cu un dop din plastic mulat in orificiu.
2.2.4 STIMULATOARE PENTRU RECUPERAREA APARATULUI NEUROLOCOMOTOR
Neurostimularea electrica transcutanata (TENS) are la baza electrodul activ care se leaga prin cablu de un stimulator implantat, eventual cuplat inductiv mutual cu o sursa externa reglabila, de comanda si alimentare. Impulsurile se regleaza in intensitate si frecventa (1…150Hz). Curentii de stimulare utilizati, pentru blocarea fibrelor nervoase de conductie rapida pot avea functii de diferite forme
Neurostimulatoare implantate, cu alimentare externa contin surse electrice reancarcabile periodic, un generator de impulsuri bifazice cu durata si frecventa controlate, un generator de purtatoare in radiofrecventa si un modulator de amplitidine (semnalul purtat fiind sirul de impulsuri) legat la o bobina plata care se asaza peste bobina secundara introdusa sub piele.
Electroterapia transcerebrala se face cu ajutorul unui aparat cu patru circuite de iesire independente, astfel se poate asigura tratamentul a patru pacienti in acelasi timp. Frecventa generata de oscilator se regleaza continuu in doua game, de la 1 la 52 Hz si de la 48 la 100 Hz. Circuitul de separare (CS) transfera impulsurile in circuitele de iesire reglabile (CER), in curent. In impuls, curentul poate fi reglat de la 0 la maximum 5v
Stimularea antispastica este un procedeu care consta in generarea unor serii de impulsuri alternand ritmic, in doua surse distincte. Impulsurile au durata de 0,3ms, se obtin efecte prelungite de reducere a spasticitatii, o imbunatatire a coordonarii miscarilor si ameliorare a deficientelor perceptive.
Electoprofilaxia si terapia trombozelor care are la baza stimularea electrica a musculaturii pulpelor pentru intensificarea refularii singelui venos emite impulsuri cu durata de 10-50ms si o frecventa de 12-30 imp/min; cei doi electrozi se fixeaza intre articulatia genunchiului si calcai iar la fiecare impuls apare o contractie energica de flexare plantara a piciorului.
Terapie sub autocontrol (biofeedback) are la baza o aparatura cu semnalizare acustica si optica a aparitiei si persistentei potentialelor insumate generate prin contractarea sau decontractarea musculaturii. Efectele electrice date de unitatile motrice se insumeaza in dreptul electrozilor si se amplifica pentru a realiza comanda semnalizarii prezentei si intensitatii contractiei.
Stimularea electrica a sudurii osoase se foloseste de un aparat realizat care are o sursa de curent continuu pulsator, de mica putere, alimentat de la baterii. Electrozii se implementeaza in os de cele doua parti ale fracturii, stimularea electrica gaseste aplicatii in sudura osoasa asigurand o vindecare rapida si uniforma.
Corectarea staturii in cazul unor deviatii de coloana se face tot prin stimulare electrica folosind doua perechi de electrozi de-o parte si de alta a coloanei.
Aparatura consacrata electrostimularii neuromusculare este inzestrata cu generatoare de functii-impuls si functii anvelopa. Programand forme, durate si anvelope se obtin curentii de stimulare prevazuti pentru tratament. Circuitul stimulator poate lucra in doua regimuri: de curent prescris sau de tensiune prescrisa. Generarea unei functii de curent presupune o tensiune disponibila, interna a sursei din care in limite largi ale rezistentei de sarcina externa (pacient) se formeaza un curent cu intensitatea prescrisa ca forma, frecventa si amplitudine. O solutie de realizare a unui stimulator neuromuscular este data in figura alaturata in care valoarea maximala, intre varfuri a impulsurilor de curent considerand o rezistenta de sarcina Rs = 1000 (omega) poate atinge aproape 100mA. Curentul prin circuitul exterior, incluzand si segmentul de corp stimulat, cu rezistenta totala Rs are amplitudinea controlata de tensiunea reglata la potentiometru P0 iar functia in timp impusa de generatorul de impulsuri (GI), prin controlul circuitului de reactie al amplificatorului convertor. O alta modalitate de obtinere a impulsurilor stimulatoare cu durate de cateva ms se combina cu a doua treapta de izolare galvanica, necesara atat pentru protectia pacientului cat si pentru reducerea perturbatiilor date de stimulare in circuitele de prelevare a biopotentialelor electrice. Tranzistorul de putere T lucraza in regim de comutatie fiind comandat in baza cu impulsuri de durata, frecventa si functie reglate in cadrul generatorului de impulsuri (GI)
Generator de stimulare in curent prescris: a-schema electrica
b-caracteristicile tensiune-curent ale TEC-MOS
In circuitul colectorului se afla primarul transformatorului in impulsuri, TR; circuitul este alimentat de la generatorul functiei de anvelopa Ga. Ga este de fapt o sursa de tensiune relativ lent variabila Ua de forma trapezoidala sau dreptunghiulara cu durate pauze si flancuri reglabile; tensiunea Ua defineste amplitudinea tensiunii induse in secundarul transformatorului TR, cand tranzistorul T este saturat, adica pe durata fiecarui impuls.
Regimul tranformatorului in impulsuri se caracterizeaza prin alternarea celor doua secvente: tranzistor saturat, tranzistor blocat. Saturarea tranzistorului aplica pe bornele primare ale transformatorului tensiunea instantanee Ua ce poate fi considerata constanta pe durata impulsului. Obtinerea unor impulsuri de curent cu durate mai mari, de zeci si sute de ms, sau chiar a unui curent continuu este posibila cu montajul analizat, daca generatorul de impulsuri GI furnizeaza impulsuri de frecventa mai ridicata si cu un factor de umplere de 0,5, iar in secundar se adauga un montaj redresor al ambelor alternante cu egalizare capacitiva. In aceasta situatie functia curentului de stimulare va fi dictata de generatorul de anvelopa intretinut continuu. Amplitudinea tensiunii de stimulare va fi dictata de sursa functiei de anvelopa Ua, rezultand in urma redresarii bialternate a impulsurilor dreptunghiulare induse in secundar.
a b
Generator de stimulare cu modulatie de anvelopa in circuitul de sarcina:
a-schema de principiu
b-functia de anvelopa (UA) si functia de impulsuri (UI)
2.2.5 APARAT DE TERAPIE PRIN ELECTROSOC
Aparatul genereaza un curent electric sub forma de impulsuri pozitive ale caror caracteristici sunt: duratade 5ms; perioada de repetitie 20ms
Aparatul alimentat de la reatea prin tranformatorul de alimentare (TA) furnizeaza impulsuri de curent obtinute direct din tensiunea retelei, cu ajutorul circuitului de defazare (CD). CD realizeaza comanda tiristorului cu un defazaj (intre impulsul de comanda a tiristorului si semnalul sinusoidal de la retea) de 90 grade pentru impulsuri de amplitudine constanta sau cu un defazaj mai mare de 90 grade care scade intr-un timp predeterminat pana la 90 grade. Amplitudinea curentului furnizat se poare regla intre 200 si 900mA prin introducerea unor rezistente in serie cu pacientrul prin intermediul comutatorului amplitudine impuls (CAI); in serie cu pacientrul este montat un miliampermetru care indica valoarea efectiva a curentului ce trece prin pacient. In cazul livrarii curentului sub forma de tren continuu de impulsuri, se utilizeara blocul circuit de defazare (CD), la iesirea caruia se obtin impulsurile, care amplificate comanda tiristorul. Circuitul de protectie la supracurent realizeaza decuplarea circuitului de pacient la atingerea valorii limita stabilite (1,2A- valoare de varf). Prin cuplarea circuitului de testare (CT) se introduce in serie cu electrozii o rezistenta echivalenta a pacientului putandu-se astfel verifica toate regimurile de functionare ale aparatului si valorile curentilor corespunzatoare fiecarei trepte. Aparatul este alimentat de la reteaua de curent alternativ (220V/50Hz) are o putere consumata maxima de 160VA.
2.3 APARATE ELECTRONICE PENTRU ELECTROTERAPIE SI CHIRURGIE
2.3.1 APARAT DE TERAPIE PRIN CURENTI DIADINAMICI
Curentii adinamici, denumiti si curenti Bernard, au la baza tensiunea sinusoidala de 50Hz. Aparatul face parte din categoria aparatelor electronice medicale destinate electroteraspiei, respectiv terapiei prin curenti de joasa frecventa. Aparatul e constituit din citcuite de curenti diadinamici si curent galvanic, fiind destinat cabinetelor de electroterapie din policlinici, spitale si clinici. Curentul galvanic(G) este un curent continuu obtinut prin redresarea, filtrarea si stabilizarea curentului alternativ din reteaua de alimentare. Debitarea acestor curenti la pacient se face in regim de curent constant.
Schema bloc a aparatului de terapie prin curenti diadinamici DIADIN 3 este prezentata in figura alaturata:
Schema bloc a aparatului de terapie prin curenti diadinamici DIADIN 3:
TA-transformator de alimentare; SA-surse de alimentare stabilizate; SIT-Sursa de inalta tensiune; RIT-regulator de inalta tensiune; EF-etaj final; GCD-generator de cutenti diadinamici; GCG-generator de curent galvanic; DT-Dispozitiv de temporizare; OT-Oscilator de temporizare; D-divizor; AT-afisare temporizare; BL-Bloc logic; CFSD-circuit formator de semnale diadinamice; CRAC-circuit de reducere automata a curentilor; CPEM-circui de protenctieelectromagnetica; CPSC-circuit de protectie supracurent; CPRS-circuit de protectiesuprarezistenta; CA-circuit astabil; CL-claviatura; IP-inversor polaritate.
Cele doua forme de baza ale curentilor diadinamici (monofazat fix-MF si difazat fix-DF) sunt obtinute cu ajutorul circuitului formator de semnal diadinamic (CFSD). Din aceste regimuri de baza (MF si DF) se obtin celelalte regimuri de curenti diadinamici (curent modulat in perioada scurta-PS, in perioada lunga-PL si curentul in ritm sincopat-RS) cu ajutorul circuitului astabil(CA) care furnizeaza impulsuri dreptunghiulare cu durata de 1 si 7 secunde. Semnalul diadinamic reprezinta semnalul de comanda al generatorului (de curent constant) pentru curenti diadinamici (GCD). Circuitul de formare a semnalului diadinamic (CFSD) semnal de tensiune care – in functie de regimul de functionare ales de la claviatura (CL) –corespunde formelor de semnal din urmatoarea figura:
Semnalele pentru curenti diadinamici si curent galvanic furnizate de DIADIN 3, laRS=5kohmi; MF-monofazat fix; DF-difazat fix; PS-perioada scurta; PL-perioada lunga; RS-ritm sincopat; G-galvanic.
Circuitul de reducere automata a curentilor (CRAC) realizeaza reducerea la zero a semnalului dat de circuitul formator de semnal diadinamic (CFSD) la sfarsitul tratamentului. Curentul galvanic este un curent continuu care se obtine intr-un al doilea amplificator final (GCG). Curentii se aplica pacientului prin intermediul unor electrozi realizati din placi metalice maleabile umectati cu solutii electroconductive sau din cauciuc electroconductiv. Sensul curentului prin pacient se poate schimba cu ajutorul inversorului de polaritate. Circuitul de protectie de supracurent (CPCS) actioneaza prin blocarea etajului final (EF) si a sursei de inalta tensiune (SIT) atunci cand este depasita cu 25% valoarea prestabilita printr-un potentiometru de reglaj al curentului diadinamic si printr-un potentiometru de reglaj al curentului galvanic; aceste doua potentiometre sunt accesibile de pe panoul frontal al aparatului. Circuitul de protectie la suprarezistenta (CPSR) actioneaza similar in cazul in care rezistenta la bornele pacientului (Rs) depaseste o valoare prestabilita (cuprinsa intre 0 si 5 komega). Circuitele de protectie electromagnetica (CPEM) asigura o protectie suplimentara a pacientului prin sistarea livrarii tensiunii la pacient (punerea la masa a bornei de pacient) cand curentul de pacient ajunge la 60 mA. In afara de aceste protectii, aparatul mai dispune de o protectie la supratensiune, care asigura deconectarea aparatului in cazul cand tensiunea de alimentare a generatoarelor de curent constant depaseste 450V. Un sir de diode luminiscente, vizibile pe panoul frontal al aparatului, indica trecerea timpului de tratament. Durata de luminare a unei diode reprezinta 10% din durata totala a tratamentului fixat prin comutatorul decadic. Stingerea ultimei diode inseamna sfarsitul duratei fixate pentru tratament, fapt semnalizat si acustic. Sursa de alimentare stabilizata (SA) asigura tensiunile stabilizate necesare alimentarii blocurilor electronice ale aparatului.
Iesirea aparatului debiteaza in regim de curent constant, pana nu se depaseste o rezistenta limita (punctul A din figura urmatoare):
Caracteristica de iesire a etajului final (generator de curent constant) in raport cu rezistenta de sarcina
Caracteristicile tehnice ale aparatului DIADIN3 sunt cele cinci tipuri de curenti diadinamici (MF-impulsuri de 20 ms, valoare medie 17mA, frecventa de 50 Hz; DF-impulsurile 10ms, valoare medie 35mA, frecventa 100Hz; PS-impulsuri MF timp de 1 s, alternand cu impulsuri DF timp de 1 s; PL-impulsuri MF timp de 5 s, apoi trecere lenta in 2 s la DF, impulsuri DF timp de 5 s, apoi trecere lenta in 2 s la MF; RS-impulsuri MF timp de 1 s alternand ritmic cu pauze de 1 s ), curentul galvanic (continuu) singur sau asociat cu curent diadinamic; valoare medie de 10mA, coeficient de ondulatie 0,5%, tensiunea de alimentare 220V, frecventa retelei 50Hz, puterea consumata max.75VA, durata tratamentului de 1-20 min.
2.3.2 APARAT DE TERAPIE PRIN CURENTI INTERFERENTIALI
Terapia cu curenti interferentiali se realizeaza prin interferenta care rezulta din suprapunerea endotisulara a doi curenti, de medie frecventa, cu frecvente diferite dar apropiate si acre dau nastere unui curent de medie frecventa modulat in amplitudine, cu diferenta frecventelor celor doi curenti. Prin suprapunerea celor doi curenti apare fenomenul de batai. Insumarea curentilor da nastere unui curent, la care frecventa purtatoare este media aritmetica a frecventelor celor doua componente (f1+f2)/2, iar anvelopa este diferenta frecventelor f1-f2. Terapia cu curenti interferentiali statici se realizeaza in urmatoarele variante:
-cu frecventa constanta pe toata durata tratamentului;
-cu frecventa variabila .
Aparatul genereaza semnale ale caror forme de unde sunt redate in figura urmatoare:
Formele de unda ale curentolor interferentiali obtinuti cu aparatul INTERDIN:
a-interferenta statica totala cu deltaf=const, dupa directie preferentiala
b-interferenta statica totala cu deltaf=variabil, dupa directie preferentiala
c-interferenta dinamica totala dupa toate directiile, modulatia in amplitudine a curentilor i1 si i2 este 50%, frecventa foarte joasa este f0.
Aparatul contine doua generatoare de curent de medie frecventa: generatorul de frecventa fixa – 4000Hz (OSC1) si generatorul de frecventa variabila 4100Hz (OSC 2). Prin suprapunerea celor doi curenti rezulta frecventa curentului de interferenta care parcurge urmatoarele 4 domenii:
-Gama 1:0Hz…100 Hz…0 Hz;
-Gama 2:0 Hz …10 Hz….0 Hz;
-Gama 3:90 Hz …100 Hz…90 Hz;
-Gama 4:50Hz …100 Hz …50Hz.
OSC A este un oscilator cu cuart ce lucreaza pe frecventa de 10 MHz si care este transmisa succesiv divizoarelor de frecventa DF1, DF2 si DF3 la iesirea carora sunt furnizate semnale TTL cu urmatoarele frecvente si destinatii:
-f1=4kHz – care se obtine din divizarea cu 2500 a frecventei de 10 MHz a oscilatorului, si care ajunge la iesirea de pacient ca frecventa fixa (de referinta);
-fe = 1kHz – care se obtine din divizarea cu 4 a frecventei f1 si reprezinta frecventa etalon, cu care lucreaza multiplicatoarele de frecventa din sintetizatorul de frecventa. Multiplicatoarele de frecventa sunt realizate cu circuite PLL ce multiplica de N ori frecventa de referinta, cu factor de multiplicare variabil;
-fT1 = 13,3 Hz- care se obtine prin divizarea cu 75 a frecventei fe si este utilizata ca frecventa de tact.
Semnalul dreptunghiular de la iesirea divizorului de frecventa DF1 este aplicat la intrarea unui formator de impulsuri triunghiulare F1 si apoi filtrat in FTJ1, obtinandu-se in final un semnal sinusoidal (f1s) de frecventa 4kHz, care amplificat in AF 1 este transmis in cele din urma la mufa de pacient MP.
La iesirea divizorului DF2 este furnizata frecventa etalon fe =1kHz ce se aplica la intrarea multiplicatoarelor MF1, MF2 si MF3. Acestea sunt realizate cu circuitul PLL. In urmatoarea figura este redata schema multiplicatorului MF1.
Circuitul PLL in montaj multiplicator de frecventa (circuitul MF1): CP-comparator de faza; OCT-oscilator comandat de tensiune; A1-amlificator; N-numarator.
Frecventa la iesirea multiplicatorului se obtine prin intercalarea in bucla de reactie a circuitului PLL (intre terminalele 4 si 5) a unui circuit de divizare a frecventei cu N, ceea ce permite multiplicarea de N ori a frecventei de la intrare, astfel fB =N fe. Pentru N=360 si fe =1kHz rezulta fB =360kHz.
Frecventele corespunzator gamelor G1, G2, G3 si G4 mai sus mentionate, se obtin prin insumarea unei frecvente fixe 360 kHz cu o frecventa liniar variabila:
G1:360 +(40…50) =400…410kHz
G2:360+(40…41) =400…401 kHz
G3: 369+(40…41) =409…410 Khz
G4: 369+(45…50) =405…410kHz.
Insumarea se realizeaza in mixerul de frecvente MIX. Mixerul este realizat cu circuite PLL. Se utilizeaza doua mixere, unul pentru gamele G1 si G2. Din blocul MIX semnalul este transferat in DF5 unde este divizat cu 100, obtinandu-se la iesire un semnal de frecventa variabila in domeniul f2 =4…4,1 kHz. In continuare acest semnal este tratat ca f1, obtinandu-se la iesirea lui FTJ2 un semnal sinusoidal f2s cu frecventa variabila, in acelasi domeniu ca f2.
Semnalele de frecvente f1s si f2s, pot fi aplicate amplificatoarelor AF1 si AF2 ca atare (OSC 1D, OSC2D) sau modulate in amplitudine cu un semnal modulator cu perioada de 2-3 secunde. Exista posibilitatea inversarii polaritatii semnalului aplicat pacientului. Iesirile celor doua generatoare sunt flotante si sunt protejate la scurtcircuit. Circuitul de afisare numerica AN indica in permanenta valoarea instantanee a frecventei de interferenta variabila sau fixa.
Aparatul lucreaza in urmatoarele regimuri de lucru: -automat, regim in care frecventa de interferenta variaza automat, in toate gamele, durata unui ciclu fiind de 15s; -manual, mod de lucru in care frecventa de interferenta dorita se alege manual, in gamele 0….100 Hz si 50…100 Hz.
Aparatul contine un dispozitiv de temporizare (T) care serveste la prestabilirea si masurarea duratei tratamentului. Expirarea duratei tratamentului este semnalizata acustic, iar intensitatea curentului prin pacient scade la zero.
2.3.3 ELECTROSTIMULATOR PENTRU ACUPUNCTURA
O varianta actuala a acupuncturii traditionale este electroacupunctura si se refera la utilizarea curentului electric ca mijloc de stimulare. In electroacupunctura se utilizeaza ace introduse in punctele de acupunctura care sunt conectate la generatorul ce furnizeaza o tensiune cu forma de unda dorita. Daca curentul electric actioneaza direct asupra punctelor active, procedeul se numeste electroacupunctura
Pentru stimulare electrica se utilizeaza curentul continuu sau curentul alternativ cu diferite forme de unda. Curentul alternativ este preferat curentului continuu datorita faptului ca are o adancime de patrundere mai mare in tesuturi si efecte mai bune de excitare. Formele de unda mai utilizate sunt:sinusoidal, dreptunghiular, impulsuri (exponentiale). Forma de unda optima este impulsul pozitiv dreptunghiular, urmat de un impuls negativ exponential. Datorita acestei forme de unda sarcinile electrice injectate intr-un sens, de o polaritate, sunt egale cu sarcinile injectate, in sens opus de impulsul cu polaritate inversa.
Electrostimulatorul pentru acupunctura (ECA-01) care este descris in continuare, este un apareat de electroterapie cu curenti de joasa frecventa. Forma de unda elementara furnizata de generatoarele incorporate in aparat este cea prezentata in figura urmatoare:
Forma de unda a curentului in terapiaprin electropunctura.
Aparatul furnizeaza si un semnal complex, care este obtinut prin modularea in amplitudine sau in frecventa a semnalului elementar. In functie de forma semnalelor generate, se definesc urmatoarele regimuri de lucru:
-Tren continuu TC este regimul de lucru in care semnalul elementar este repetat in mod continuu cu o frecventa ce poate fi reglata manual in limitele 1…2000Hz;
-Semnal Maeste un tren de impulsuri elementare de frecventa constanta, fixate prin reglaj manual, modulat in amplitudine cu un semnal de forma dreptunghiulara, triunghiulara, dreptunghiulara cu front de crestere si front de cadere exponentiala. Forma de unda a semnalului modulator este selectabila prin comutare
-Semnal MF este un tren de impulsuri elementare de amplitudine constanta, fixata prin reglaj manual, modulat in frecventa cu un semnal de forma dreptunghuiulara la care frecventa semnalului elementar variaza prin salt de la valoarea fixata la valoarea maxima a benzii de frecventa sau variaza tot prin salt de la valoarea fixata la valoarea minima benzii de frecventa. Semnalul modulator in frecventa poate fi selectat si de forma triunghiulara cu variatii la fel ca la semnalul dreptunghiular
Aparatul ECA-01 se compune din detectorul de puncte active (blocul de explorare) si doua generatoare independente de curenti de terapie, cu forma de unda elementara si forme de unda complexe. Fiecare din cele doua generatoare furnizeaza semnalul elementar cu o frecventa reglabila, unul pana la 200Hz iar celalalt cu frecventa maxima de 2000Hz. pentru fiecare din cele doua generatoare se poate selecta modul de lucru. Exista posibilitatea de selectare si a unui regim de lucru mixat .
Blocul de explorare (BE) sesizeaza variatii ale rezistentei electrice intre electrodul de explorare si electrodul de referinta la deplasarea electrodului de explorare pe tegument. Intre electrozi se injecteaza un curent constant, care pe rezistenta dermala este convertit intr-o tensiune ce se aplica la intrarea unui amplificator diferential. Tensiunea de la iesirea amplificatorului este afisata pe un instrument si totodata comanda un convertor tensiune frecventa. Sarcina convertorului este un difuzor care semnalizeaza acustic plasarea electrodului de explorare pe punctul activ, prin marirea frecventei semnalului acustic emis.
Blocurile de generare a curentilor de terapie denumite TERAPIE 200Hz si TERAPIE 2000Hz, au in componenta urmatoarele unitati functionale: generatorul de functii MF furnizeaza o tensiune continua pentru regimul de lucru in tren continuu (TC), impulsuri dreptunghiulare si impulsuri triunghiulare pentru regimul de lucru cu modulatie in frecventa (MF); generatorul de functii Ma furnizeaza tensiunile cu forme de unda necesare regimurilor de lucru TC, MF si MA. Pentru regimurile de lucru TC si MF generatorul de functii MA furnizeaza o tensiune continua, iar in regim MA impulsuri dreptunghiulare, triunghiulare, dreptunghiulare cu front de crestere exponential si dreptunghiulare cu front de crestere si cadere exponential; convertorul (CTF 1,2) este generator de semnal elementar cu frecventa de repetitie comandata in tensiune; modulatorul (MOD 1,2) realizeaza inmultirea semnalului generat de CTF1,2 cu semnalul furnizat de generatorul de functii GF-MA 1,2.
In etajul de mixare (MIX 1,2) se realizeaza insumarea semnalelor furnizate de generatoarele TERAPIE 200Hz si TERAPIE 2000Hz in orice regim de lucru ale acestora.
Blocul de masurare (BM) masoara tensiunea impulsului dreptunghiular, curentul mediu injectat de impulsul dreptunghiular si frecventa impulsurilor elementare in trenul de impulsuri. In componenta aparatului sunt incluse si doua surse de alimentare: una pentru alimentare cu tensiuni stabilizate a blocului de explorare si a celor doua blocuri de terapie si de alta o sursa flotanta ce asigura tensiunile stabilizate pentru alimentarea blocului de masura.
2.3.4 APARATURA DE ELECTROCHIRURGIE
La baza electrochirurgiei se afla efectul termic al campului electromagnetic produs intre electrod si tesut. Parametrii care intervin in producerea efectului termic sunt: densitatea de curent, durata de actiune a curentului si forma curentului. Prin utilizarea curentului de inalta frecventa (250 kHz-3000 kHz) se constata absenta actiunii de stimulare musculara sau nervoasa, inevitabila in cazul curentului continuu sau de joasa frecventa. Efectul de taiere, adancimea si rapiditatea ei depinde de puterea semnalului electric de taiere. Efectul de coagulare depinde de puterea semnalului si gradul de modulare al semnalului de coagulare. In functie de modul de aplicare al curentului pe pacient se deosebesc urmatoarele tehnici ale aparatelor de electochirurgie:
a) in modul de lucru monopolar la o borna a generatorului de inalta frecventa (aparatul de electrochirurgie) se conecteaza un electrod activ (instrumentul chirurgical de taiere sau coagulare) iar la cealalta borna se conecteaza un electrod neutru de suprafata mare.
b) in modul de lucru bipolar actiunea chirurgicala este localizata intr-o zona restransa, intre cei doi electrozi reuniti intr-un electod bipolar sub forma unei pensete.
Aparatul de electrochirurgie ELBIS-1 face parte din clasa aparatelor de mare putere utilizat in chirurgia generala
Aparatul de electrochirurgie ELBIS-1 este un generator de putere, de inalta frecventa, care lucreaza pe o sarcina rezistiva de 500 ohmi. Blocul generator de semnale (GS) genereaza semnalul de baza de 700 kHz din care se obtin frecventele necesare functionarii aparatului. Blocul generator de semnale mai produce un semnal de 1 Hz necesar formarii semnalului de alarma in cazul desprinderii electrodului neutru de catre pacient, acest semnal fiind produs de un oscilator separat.
Modulatorul (M) realizeaza modularea semnalului de inalta frcventa cu un semnal dreptunghiular de frcventa 21,875 kHz cu grad de modulare 100% (semnal urmat de o pauza). Blocul modulator (M) mai contine trei detectoare de prezenta a semnalului pentru cele trei regimuri de operare: taiere, coagulare monopolara si coagulare bipolara. Acestre trei semnale de la iesirea celor trei detectoare se aplica la blocul de semnalizare (BS) care genereaza semnalizarile optice si acustice corespunzatoare celor trei regimuri de operare
Blocul prefinal (PF) formeaza si amplifica semnalele furnizate de modulator in vederea atacarii etajului final (F). Deoarece etajul final este in contratimp blocul prefinal (PF) realizeaza atacul in antifaza a bazelor celor doua ramuri de tranzistoare ale etajului final deci realizand si inversarea semnalelor
Blocul final (F) este format din doua etaje de putere in contratimp, etajul de putere monopolar cu sapte tranzistoare conectate in paralel si etajul de putere bipolar format din patru perechi de tranzistoare de putere.
Blocul de iesire (E) contine transformatorul de iesire de inalta frecventa, circuitul de separare galvanica si mufele de iesire.
Blocul de comanda (C) realizeaza declansarea functionarii aparatului de la distanta printr-un comutator de picior si tasta de deget.
Blocul de semnalizare (BS) realizeaza semnalizarea luminoasa si acustica a confirmarii comenzilor de operare, asupra incalzirii etajului final si a intreruperii legaturii sau lipsei electrodului neutru.
Blocul de alimentare si reglaj al puterii (ARP) furnizeaza tensiuni necesare functionarii aparatului si cuprinde un circuit de protectie termica a etajului final care actineaza asupra circuitului de comanda in faza blocand impulsurile de comanda a tiristoarelor din puntea semicomandata in cazul cresterii temperaturii radiatorului peste 55-60 grade C.
2.4 ECHIPAMENTE ELECTRONICE DE MONITORIZARE DIN SECTIILE DE
TERAPIE INTENSIVA
2.4.1 APARAT PENTRU DETERMINAREA TRANSCUTANATA A PRESIUNII DE OXIGEN
Masurarea presiunii partiale a oxigenului sanguin la suprafata pielii prin metoda transcutanata arata corelatia sa cu presiunea partiala a oxigenului arterial, ambele fiind influentate de modificarea oxigenului din aerul inspirat, de tulburari de difuziune prin membrana alveolocapilara, de reducere a hemoglobinei sanguine sau tulburari respiratorii. Principiul de functionare al aparatului se bazeaza pe observatia ca in anumite conditii valoarea presiunii partiale a oxigenului masurat transcutan se apropie foarte mult de valoarea presiunii oxigenului din sangele arterial. Daca la locul de aplicare a traductorului se provoaca o hipertermie se produce hiperemizarea insemnata a pielii, iar oxigenul difuzeaza prin piele, devenind astfel accesibil masuratorilor transcutanate. Traductorul de oxigen pentru masurarea transcutana este un traductor care furnizeaza un curent proportional cu presiunea partiala a oxigenului din mediul de investigat; acest curent este apoi amplificat si prelucrat analogic si numeric in vederea afisarii numerice a presiunii partiale a oxigenului masurata transcutan si totodata se afiseaza si temperatura traductorului.
Blocul de comutatoare (BC) realizeaza selectarea manuala a unitatii de masura a presiunii partiale de oxigen. Blocul comparator (C) compara tensiunea de la iesirea amplificatorului cu ajutorul unor rezistoare reglabile de pe panoul frontal al aparatului. Pentru termostatarea traductorului se utilizeaza ca senzor de temperatura termistorul (TE) iar ca element de incalzire o dioda ZENER. Puterea de incalzire a traductorului (P) si temperatura masurata pot fi afisate numeric cu ajutorul convertorului analog numeric si a blocului de afisaj.
Traductorul de oxigen este o celula electro-chimica functionand pe principiul analizei amperometrice ca varianta a polarografiei; se compune din anodul de argint, catod de platina cu diametrul de 20 micrometrii si un electrolit continand KOH si KCl in solutie apoasa dispus in camera de electrolit. Asigurarea membranei de difuzie de corpul traductorului se realizeaza prin inelul de cauciuc iar montarea si demontarea membranei de difuzie se efectueaza cu ajutorul unui dispozitiv special. Tipul si grosimea membranei influenteaza atat timpul de raspuns al traductorului cat si acuratetea masurarii datorita consumului propriu de oxigen al traductorului.
2.4.2 MONITOR DE RESPIRATIE
Este un aparat electronic destinat supravegherii continue a respiratiei. Parametrul fiziologic controlat de aparat este frcventa respiratorie, ale carei limite superioara si inferioara, de alarma, pot fi stabilite din exterior de catre utilizator; in cazul depasirii acestor limite aparatul furnizeaza un semnal de alarma dupa o intarziere programabila de catre utilizator. Semnalul furnizat de traductorul (TR) este amplificat de amplificatorul A unde se mai face un minim de prelucrare a semnalului pentru a sesiza impulsurile mult mai mari ca amplitudine decat cele determinate de miscarile respiratorii provocate de miscarea pacientului, tuse. Un detector de varf transforma semnalul analogic in impulsuri logice care vor fi transmise impreuna cu semnalul „agitatie” prin intermediul optocuploarelor (OC2 respectri OC3) spre unitatea centrala (UC); aceasta controleaza impulsurile timp de un minut, dupa care le afiseaza pe sistemul de afisaj (AS). Totodata UC compara numarul de impulsuri cu rata maxima sau minima prescrisa de utilizator, se compara timpul scurs de la ultimul impuls de respiratie cu timpul de apnee si daca este cazul se declanseaza alarma optica si acustica (AL). Semnalul electric furnizat de traductor este amplificat si transformat in impulsuri dreptunghiulare .Aceste impulsuri sunt numarate pe intervalul de 1 minut si apoi afisate. Alte caracteristice tehnice ale monitorului de respiratie sunt: domeniul frecventei respiratorii: 0-199 resp/min; valori programabile: limita superioara a frecventei respiratorii: 0-199 resp/min; limita inferioara a frecventei respiratorii : 0-199 resp/min; timp de asteptare la declansarea alarmei de apnee :0-199 s viteza de crestere/ scadere la programare: aprox.10/s (cu exceptia primilor 5 pasi la care viteza este de 1/s) alarma optica si acustica, distincte pentru: depasirea limitelor fixate pentru frecventa respiratorie, instalarea situatiei de apnee si instalarea situatiei de agitatie a pacientului, alimentarea de la reteaua de curent alternativ: 220V 50Hz; putere consumata: 30 V
2.5 APARATURA ELECTRONICA PENTRU LABORATOR CLINIC
2.5.1 HEMOGLOBINOMETRU ELECTRONIC
Hemoglobinometru electronic determina procentul de hemoglobina din probele de sange prin masurare fotometrica. El masoara transmitranta T pe scara liniara, procentuala a aparatului iar densitatea optica A pe scara logaritmica a aceluiasi aparat. Secundarul transformatorului de alimentare compus din 2 sectiuni separate furnizeaza tensiunea pentru stabilizatorul de tensiune al becului si pentru alimentarea circuitului de masurare. Circuitul de masurare contine celula fotovoltaica (CF) care genereaza un semnal electric proportional cu fluxul luminos pe care il primeste de la becul B prin intermediul eprubetei M ce contine solutia la care se masoara concentratia.
Schema bloc a homoglobinometrului electronic: ST-stabilizator de tensiune; B-bec 12V / 0.2A F-filtru optic; M-eprubeta cu proba a carei concentratie se masoara (proba de sange); CF-Celula fotovoltaica; AD-amplificator operational; I-instrumentup pentru afisarearezultatelor; P1 potentiometru pentru reglajul deb 0%; P2-potentiometru pentru reglajul de 100%.
Semnalul este amplificat de catre amplificatorul operational (AD), iar la iesirea amplificatorului se obtine un curent ce se masoara cu instrumentul I; acest instrument are doua scale de masurare: pentru transmitanta T care este o scala liniara si pentru densitatea optica A reprezentata printr-o variatie logaritmica. Amplificatorul circuitului de masurare este realizat cu circuitul integrat ROB 101. Pe intrarea inversoare este aplicat semnalul de la celula fotovoltaica iar pe intrarea neinversoare se aplica tensiunea culeasa de pe cursorul potentiometrului P1. Potentiomatrul P1 compenseaza efectul iluminarii parazite iar cu potentiometrul P2 se regleaza curentul maxim ce trece prin instrument. Caracteristica spectrala a celulei fotovoltaice are lungimea de unda la sensibilitatea maxima de 540 nm pe un interval spectral de 480-600nm. Lungimile de unda mentionate corespund domeniului cuprins intre albastru-verzui si portocaliu iar lungimea de unda pentru sensibilitatea maxima este plasata in banda verde-galbui.
2.5.2 APARAT PENTRU DETERMINAREA GLICEMIEI
Functionarea aparatului se urmareste pe baza urmatoarei figuri:
Schema bloc a aparatului GLICETEST: T-traductor; O-oscilator; AEM-amplificator cu esantionare-memorare; I-inversor; CAN-convertor analog-numeric; AS-afisaj numeric; CT-circuit de temporizare; D-dioda electroluminiscenta; SA-sursa de alimentare.
Oscilatorul O furnizeaza impulsuri dreptunghiulare a caror frecventa poate fi aleasa intre 700-1000Hz si au un factor de umplere de 50%. Oscilatorul este realizat cu un circuit cu consum scazut. Impulsurile dreptunghiulare alimenteaza traductorul T si comanda circuitul amplificator cu esantionare-memorare (AEM) pentru a realiza o detectie sincrona. In traductor impulsurile electrice sunt transformate in impulsuri luminoase ce se reflecta de pe proba de masura. La suprafata de reflexie aceste impulsuri luminoase sufera o modificare in amplitudine si spectru luminos, lumina reflectata fiind purtatoare a informatiei utile. Tot traductorul T transforma aceste impulsuri luminoase in impulsuri de tensiune al caror nivel este functie de proba de masura. Impulsurile de tensiune avand un nivel scazut, de ordinul mV sunt amplificate si detectate sincron cu prelevarea lor la iesire din traductor. Dupa detectia sincrona ce se realizeaza cu circuitul de esantionare-memorare se obtine un nivel de tensiune care este invers proportional cu concentratia de glucoza din sange. De aceea semnalul este trecut printr-un circuit inversor analogic astfel incat la iesirea acestuia se obtine tensiunea continua care este proportionala cu concentratia de glucoza din fiecare proba. Pentru a putea comanda convertorul analog numeric (CAN) semnalul mai este divizat pana la nivelul admis de CAN si de asemenea este trecut printr-un filtru de rejectie a brumului de retea si un filtru trece-banda pentru eliminarea zgomotelor de joasa si inalta frecventa. CAN digitizeaza informatia analogica si in continuare blocul de afisare numerica (AS) face aceasta informatie disponibila celor trei celule de afisaj. Pentru a se produce corect reactia de culoare pe banda testoare dupa aplicarea picaturii de sange trebuie sa treca 60s. Temporizarea acestui interval de timp precum si semnalizarea corespunzatoare sunt realizate cu ajutorul circiutului de temporizare (CT). Dupa ce se aplica picatura de sange se reseteaza circuitul de temporizare CT prin actionarea comutatorului K aceasta determinand comanda inhibarii afisajului care nu va functiona pe timp de un minut si se comanda dioda electroluminiscenta-LED-ul (D) care va lumina in contratimp cu afisajul. Dupa un minut reactia a avut loc si banda testoare se introduce in traductor avand loc determinarea si afisarea concentratiei de glucoza din sange. Sursa de alimentare S este constituita dintr-un adaptor de la retea sau in cazul utilizarii aparatului pe teren un set de baterii.
2.6APARATE CU ULTRASUNETE
2.6.1 DETECTOR DE PULS FETAL CU ULTRASUNETE
Functionarea aparatului se bazeaza pe efectul Doppler. Daca se transmite un fascicul continuu de unde ultrasonore inspre cordul fetal, datorita miscarilor cordului, unda reflectata are frecventa modificata. Se obtine astfel un semnal reflectat de pe structura in miscare (cordul fetal), a carui frecventa difera de cea a semnalului ultrasonic incident. Semnalul receptionat cu frecventa modificata datorita efectului Doppler este prelucrat si transformat intr-un semnal de audiofrecventa care se poate asculta in difuzorul aparatului sau in casti. Traductorul este realizat cu doua cristale piezoceramice, unul pentru emisie, altul pentru receptie, separate printr-un perete dintr-un material cu impedanta acustica mare. Frecventa de excitatie a cristalului emitator este reglabila in domeniul 1.5-2.5 MHz. Intensitatea ultrasunetelor emise este foarte mica sub 10mW/cm2, astfel incat nu sunt influentate activitatile fiziologice ale organismului si nu se ajunge la modificari celulare. Detectia batailor cordului fetal se poate face din saptamana a 10-a de sarcina.
Aparatul are in componenta unitatile functionale de baza: emitator, receptor si sursa de alimentare. Emitatorul realizat cu blocurile electronice lucreaza pe frecventa de 1,8 MHz. Reglarea frecventei de lucru se face actionand asupra bobinei din oscilatorul OSC. Semnalul de la iesirea oscilatorului este aplicat etajului separator S cu rol de stabilizare a frecventei, de unde este preluat atat de catre amplificatorul de radiofrecventa (ARF) din canalul de emisie cat si de mixerul MIX. Amplificatorul de radiofrecventa amplifica in tensiune semnalul furnizat de separatorul S dupa care este amplificat in putere de catre etajul final (EF). Semnalul asfel prelucrat este transmis pastilei piezoceramice emitatoare din traductor (T). Excitatia cristalului are loc la frecventa de rezonanta f=1,8MHZ. In cazul in care aparatul urmeaza sa functioneze cu un alt traductor decat cu cel cu care a fost livrat, frecventa de lucru poate fi modificata la orice valoare cuprinsa in domeniul 1,5-2,5MHz. Fasciculul ultrasonic emis spre cordul fetal este reflectat de acesta si captat de pastila piezoceramica receptoare din acelasi traductor T. Semnalul receptionat cu frecventa modificata datorita efectului Doppler ce ia nastere la reflexia de pe cordul fetal in miscare, este convertit in traductor intr-un semnal electric de radiofrecventa si amplificat in tensiune de catre amplificatorul AI. Mixerul echilibrat MIX realizeaza diferenta dintre frecventa semnalului emis si frecventa semnalului receptionat, obtinandu-se astfel deviatia de frecventa Doppler. AAF este un amplificator de audiofrecventa care amplifica in tensiune semnalul de joasa frecventa si care este apoi amplificat in putere de catre amplificatorul AP. In difuzorul D se aud bataile cordului fetal cu o intensitate reglabila dupa dorinta. Sursa de alimentare SA furnizeaza tensiunile necesare functionarii blocurilor electrice din aparat, realizand posibilitatea de alimentare de la reteaua de 220V/50Hz sau de la baterii cu tensiunea de 9V.
2.6.2 DETECTOR DE FLUX SANGUIN CU ULTRASUNETE
Aparatul functioneaza pe baza efectului Doppler, obtinandu-se un semnal auditiv determinat de viteza de curgere a sangelui prin vase sau de miscarea peretilor inimii. Asparatul furnizeaza si un semnal pentru inregistrator, obtinandu-se in acest fel o curba corespunzatoare variatiei in timp a vitezei de curgere a sangelui. Fiind prevazut cu trei frecvente de lucru (2, 4, 8MHz) aparatul prezinta largi posibilitati de explorare a circulatie de la nivelul vaselor sanguine superficiale pana la cele de adancime. Pe baza sensului deviatiei Doppler se poate indica pe cale optica si sensul de curgere a sangelui in vasul sanguin.
Aparatul functioneaza cu emisie continua de ultrasunete pe una din cele trei frecvente, cu trei traductoare separate. Frecventa de lucru este comutata automat la conectarea traductorului ales pentru aparat. Detectia sensului de curgere se face folosind doua mixere comandate in cuadrtatura si detectia fazei semnalelor Doppler rezultate. Frecventa de lucru este selectata automat de catre circuitul de selectie automata a frecventei de lucru (CFS) prin recunoasterea valorii unei rezistente montate in mufa fiecarui traductor. Oscilatoarele O1, O2, O3 functioneaza pe o frecventa (18,16,32MHz) de patru ori mai mare decat cea de lucru deoarece blocul formator de semnal FS care furnizeaza semnalele locale pentru mixerele (MIX1 si MIX2) divizeaza cu patru frecventa de intrare. Blocul formator de semnal FS si etajul final EF sunt realizate cu circuite integrate datorita frecventei ridicate de lucru. Amplificatorul de intrare de radio frecventa (ARF) este realizat cu tranzistoare cu efect de camp pentru obtinerea unei dinamici mari si a unui zgomot minim. ARF este un amlificator selectiv cu filtrele de banda comutate impreuna cu frecventele de lucru. Mixerele MIX1 si MIX2 sunt in inel cu diode comandate direct; filtrele trece-sus (FTS1 si FTS2) asigura eliminarea componentei continue produse de reflexiile datorate tesuturilor fixe, de transmisia parazita directa intre pastila emitatoare si cea receptoare din traductorul TR si a frecventelor joase datorate peretilor vaselor de sange. Acesti paraziti au amplitudini mult mai mari decat semnalul util. Semnalul de audiofrcventa, avand frecventa egala cu deviatia Doppler, determinata de fluxul (viteza) sangelui din vas, poate fi auzit in casca sau in difuzorul D. Sesizarea sensului de curgere se face in blocul logic (BL) prin limitarea semnalelor de joasa frecventa, transformarea lor in semnale dreptunghiulare si determinarea relatiei de faza care exista intre ele. Semnalul dreptunghiular, de frecventa egala cu deviatia Doppler, este utilizat in circuitul de iesire pentru inregistrator pentru formarea semnalului de iesire pentru inregistrator, semnal de tip analogic avand valoarea proportionala cu deviatia de frecventa Doppler respectiva.
2.6.3 APARATURA DE DIAGNOSTIC CU ULTRASUNETE PRIN VIZUALIZARE
Printre tehnicile de obtinere a imaginii unor structuri interne cu ultrasunetele au o serie de avantaje importante: sunt neinvazive, permit investigatii in timp real, datorita dimensiuni mici a traductorului, permit selectarea de catre operator in mod interactiv a zonei de investigat. Imaginea ultrasonica reprezinta proprietatile mecanice ale tesuturilor (parametrii ca densitate si elasticitate) proprietati puse in evidenta de interacsiunile dintre undele macanice si tesuturi, interactiuni convertite in semnale electrice procesate si in cele din urma transformate intr-o imagine. Zonele in care imaginile ultrasonice sunt utile cuprind structurile cardiace, sistemul vascular, fatul si uterul, organele abdominale ca ficatul, rinichii, vezica biliara si ochii. Sunt si zone in care ultrasunetele nu creaza imagini de calitate: pungile de aer sunt reflectoare foarte bune pentru ultrasunete, motiv pentru care ele nu pot patrunde in plamani si intestine; oasele atenueaza mult ultrasunetele, cea ce face ca explorarea creierului de adult cu ultrasunete sa fie dificila.
Un parametru important al ultrasunetelor dirijate sub forma de fascicol este intensitatea acustica, I, definita ca puterea acustica pe unitatea de suprafata.
Pe masura ce impulsul se propaga in corp intensitatea lui acustica scade proportional cu distanta de propagare. Atenuarea acustica creste de asemenea cu frecventa. Un coeficient tipic de atenuare pentru tesuturile moi este 1 dB/(cm * MHz). Rezulata de aici compromisul fundamental in cazul imaginilor ultrasonice: pe masura ce frecventa creste pentru a obtine rezolutii mai bune adancimea de explorare scade. Tipic pentru explorari abdominale in profunzime se folosesc frecvente de 2,5….3,5 MHz, pentru organe situate aproape de suprafata si in pediatrie se foloseste frecventa de 5MHz, iar frecventele de 5…15MHz sunt rezervate explorarii unor structuri mici ca de exemplu tiroida, testiculele, vasele periferice si ochiul. Impulsul ultrasonic este emis si receptionat de traductoare piezoelectrice. Materialul piezoelectric este o ceramica policristalina care converteste energia electrica in energie acustica si invers. Traductorul este sursa si ochiul sistemului de obtinere a imaginilor si se plaseaza de obicei direct pe piele. Traductoarele sunt construite in asa fel incat sa realizeze urmatoarele functiuni principale: imagini ultrasonice de calitate, asigurarea securitatii pacientului si operatorului si manevrabilitatea. Elementul activ al traductorului il constituie ceramica piezoelectrica care are forma unui disc. Discul piezoceramic este polarizat in grosime si fetele discului sunt metalizate. Daca pe fetele metalizate se aplica o tensiune ia are ca rezultat modificarea grosimii discului si invers: modificarea grosimii discului are ca rezultat aparitia unei tensiuni electrice pe fetele metalizate. Aplicarea unor impulsuri foarte scurte de tensiune are ca efect excitarea discului piezoceramic care isi modifica grosimea periodic, transmitand mediului inconjurator unde acustice. Frecventa acestor oscilatii rezulta astfel incat grosimea discului sa fie jumatate din lungimea de unda mecanica in materialul piezoceramic (frecventa de rezonanta macano-electrica a discului).La frecventa de rezonanta, oscilatiile dimensionale ale discului au tendinta sa se automentina indiferent daca excitatia este electrica sau mecanica. Din punctul de vedere al imaginilor ultrasonice trenul de oscilatii transmis in tesuturi trebuie sa fie cat mai scurt posibil de ordinul unei lungimi de unda pentru ca rezolutia pe directia de emisie sa fie cat mai buna si cu o energie acustica cat mai mare raportata la energia electrica aplicata. Spatele traductorului nu trebuie sa contribuie la formarea unor ecouri false si sa asigure o banda de frecvente convenabile. Din acest motiv in spatele traductorului se plaseaza un strat mai gros dintr-un material cu o densitate foarte mare si cu o putere de absorbtie care atenueaza din punt de vedere mecanic traductorul (largeste banda de frecvente a traductorului) si absoarbe oscilatiile transmise spre spatele discului. Efectul global al stratului de atenuare spate este scurtarea trenului de unde ultrasonice emise, lucru avantajos din punct de vedere al rezolutiei axiale a imaginii, cu pretul unui randament energie acustica-energie electrica mult inrautatit. Avantajul este atat de important incat aceste straturi sunt folosite la toate trducto