Биомедицинская измерительная техника - Илясов Л.В. - Учебное пособие

Год выпуска: 2007

Автор: Илясов Л.В.

Жанр: Диагностика

Формат: PDF

Качество: OCR

Описание: Современное естествознание определяет человека как систему, наиболее сложную из всех известных, принципы функционирования которой пока еще недостаточно полно изучены. Все внутри этой системы точно и оптимально согласовано, что обеспечивает высочайшую устойчивость ее функционирования при самых разнообразных внешних воздействиях.
Различные заболевания человека в той или иной степени могут нарушать работу всей системы или ее отдельных подсистем, так называемых функциональных систем организма. Для своевременного распознавания этих нарушений, т. е. проведения диагностики заболеваний, и оценки эффективности лечебных воздействий используют различные технические средства, в том числе и средства измерения, которые позволяют получать измерительную информацию о функциональных показателях человека.
Отечественные и зарубежные фирмы и предприятия выпускают большое количество средств измерений медицинского назначения. Медицинские учреждения оснащаются все большим числом различных измерительных устройств (измерительных приборов и преобразователей) и измерительных установок, а крупные лечебные учреждения в настоящее время располагают информационно-измерительными системами, включающими в свой состав различные датчики, измерительные приборы, вычислительные и вспомогательные устройства. Эти системы по сложности не уступают информационно-измерительным системам, применяемым в промышленности.
Прогресс в развитии биотехнических медицинских приборов, аппаратов и систем определил необходимость увеличения выпуска инженерных кадров, способных эксплуатировать, ремонтировать и разрабатывать эту сложную технику. Вузы страны из года в год расширяют подготовку студентов на направлениям «Биомедицинская техника» и «Биомедицинская инженерия». В то же время выпуск литературы по медицинской технике центральными издательствами крайне ограничен, что затрудняет подготовку инженерных кадров в этой области.
Книга «Биомедицинская измерительная техника» охватывает один из важных разделов медицинской техники — биомедицинскую измерительную технику. В нем описываются как средства измерения общего назначения, имеющие применение в медицине, так и специализированные средства измерительной техники, применяемые только в медицинской практике. При этом рассматриваются лишь наиболее часто применяемые средства измерения, так как охватить все их многообразие в рамках одного учебного пособия не представляется возможным. Так, в учебном пособии сознательно не рассматриваются биомедицинские физико-химические измерения и сведения о методиках выполнения измерений, т. е. материалы, как правило, изучаемые в других дисциплинах.
В связи с непрерывным совершенствованием конструкций средств измерительной техники, происходящим гораздо быстрее, чем эволюция принципов действия последних, принятая в учебном пособии методика изложения материала предусматривает изучение принципов действия средств измерительной техники и их наиболее распространенных схем. При этом предполагается, что конструкции этих средств измерения и правила их эксплуатации студенты должны изучать в процессе выполнения лабораторных работ и курсового проектирования.
В основу учебного пособия «Биомедицинская измерительная техника» положены лекции, читаемые автором в Тверском государственном техническом университете. Учебное пособие охватывает раздел дисциплин «Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы» и «Измерительные преобразователи и электроды», связанные с измерительной техникой.
Отличительной особенностью пособия является то, что в нем первоначально описываются принципы действия и схемы средств электрических измерений, так как они являются базовыми для всех остальных видов измерения.
Материалы пособия изложены с учетом физико-математической подготовки студентов, а также предварительного изучения ими курсов электроники, микропроцессорной техники и теории автоматического управления.
В пособии в основном используются термины и определения, соответствующие новым рекомендациям по межгосударственной стандартизации (РМГ-29—99) в области метрологии и измерительной техники.
Биомедицинская измерительная техника не является обособленной отраслью измерительной техники, а представляет ее составную часть. С другой стороны, в этой области измерительной техники до настоящего времени используются термины, заимствованные из медицинской практики, которые часто отличаются от общепринятых в измерительной технике, поэтому в некоторых случаях в учебном пособии для сохранения общности изложения используется двойная терминология.
Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность рецензентам за труд по рецензированию рукописи книги и сделанные при этом полезные замечания заведующему кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Тверского государственного технического университета, д-ру техн. наук, проф. Г. А. Дмитриеву за постоянную поддержку данной работы, канд. техн. наук, доц. кафедры «Автоматизация технологических процессов» О. В. Анкудиновой и студентам факультета автоматизированных систем за помощь в подготовке рукописи книги к изданию.

Содержание учебного пособия

«Биомедицинская измерительная техника»

Основные сведения об измерениях

1. Сущность и основные характеристики измерений
2. Классификация измерений
3. Методы измерений
4. Погрешности измерений

Основные сведения о средствах измерений

1. Классификация средств измерений
2. Структурные схемы измерительных устройств
3. Статические характеристики и параметры измерительных устройств
4. Динамические характеристики измерительных устройств
5. Погрешности измерительных устройств
6. Нормирование метрологических характеристик измерительных устройств
7. Унифицированные сигналы измерительных устройств
8. Структурные схемы и метрологические характеристики измерительных установок и систем
9. Надежность средств измерений

Принципы и средства электрических измерений

1. Электрические величины и общие сведения об их измерениях
2. Электромеханические измерительные приборы
3. Аналоговые электронные измерительные приборы и преобразователи
4. Цифровые электронные измерительные приборы
5. Медицинские электроизмерительные приборы
6. Электрокардиографы
7. Кардиомониторы
8. Электроэнцефалографы
9. Электромиографы и другие средства измерений биопотенциалов

Принципы и средства магнитных измерений

1. Магнитные величины
2. Приборы для измерений магнитного потока
3. Приборы для измерений магнитной индукции и напряженности магнитного поля

Принципы и средства измерений температуры

1. Температурные шкалы
2. Механические устройства для измерений температуры
3. Стеклянные жидкостные термометры
4. Термоэлектрические средства измерений температуры
5. Терморезистивные средства измерений температуры
6. Полупроводниковые диодные и транзисторные средства измерений температуры

Принципы и средства измерений перемещений и силы

1. Общие сведения об измерениях перемещений и силы
2. Резистивные преобразователи
3. Тензорезистивные преобразователи
4. Емкостные преобразователи
5. Индуктивные преобразователи
6. Трансформаторные преобразователи
7. Пьезоэлектрические преобразователи
8. Механотронные, магнитные и струнные прсобрачоннтели
9. Применение преобразователей перемещений и силы и медицине

Принципы и средства измерений потоков электромагнитных излучений

1. Электромагнитные излучения, их характеристики и единицы
2. Общие сведения о приемниках оптического излучения
3. Приемники оптического излучения, основанные на внешнем фотоэффекте
4. Приемники оптического излучения, основанные на внутреннем фотоэффекте
5. Тепловые приемники оптического излучения
6. Приемники рентгеновского и гамма-излучений

Принципы и средства акустических измерений

1. Акустические величины
2. Акустоэлектрические преобразователи
3. Электроакустические преобразователи
4. Технические средства аускультации
5. Фонокардиографы
6. Аудиометры

Принципы и средства измерений давления

1. Общие сведения о единицах и средствах измерений давления
2. Жидкостные приборы для измерений давления
3. Деформационные приборы для измерений давления
4. Датчики давления
5. Давление крови в сердечно-сосудистой системе
6. Средства инвазивных измерений давления крови
7. Средства неинвазивных измерений давления крови

Принципы и средства измерений расхода и количества жидких и газообразных сред

1. Общие сведения о расходе и количестве жидких и газообразных сред
2. Дроссельные расходомеры
3. Расходомеры скоростного напора
4. Ротаметры
5. Электромагнитные расходомеры
6. Ультразвуковые расходомеры
7. Тепловые расходомеры
8. Турбинные расходомеры
9. Капельные расходомеры
10. Спирометры и спирографы
11. Плетизмографы

Литература

скачать учебное пособие: «Биомедицинская измерительная техника»