4. Надежность медицинской аппаратуры.

Медицинская аппаратура должна нормально функционировать. Врач, использующий медицинскую аппаратуру, должен иметь представление о вероятности отказа эксплуатируемого изделия, т.е. о вероятности порчи прибора (аппарата) или его частей, превышения или понижения допустимых параметров. Устройство, не отвечающее техническим условиям, становиться неработоспособным.

Способность изделия не отказывать в работе в заданных условиях эксплуатации и сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени характеризуют обобщающим термином надежность. Для медицинской аппаратуры проблема надежности особенно актуальна, так как выход приборов и аппаратов из строя может привести не только к экономическим потерям, но и к гибели пациентов. В зависимости от возможных последствий отказа в процессе эксплуатации медицинские изделия подразделяются на четыре класса:

1. изделия, отказ которых представляет непосредственную опасность для жизни пациента или персонала.

2. изделия, отказ которых вызывает искажение информации о состоянии организма и окружающей среды, не приводящее к непосредственной опасности для жизни пациента или персонала.

3. изделия, отказ которых снижает эффективность или задерживает лечебно-диагностический процесс в некритических ситуациях, либо повышает нагрузку на медицинский или обслуживающий персонал, либо приводит только к материальному ущербу.

4. изделия, не содержащие отказоспособных частей. Электромедицинская аппаратура к этому классу не относиться.

5. Усилители. Специфика усиления биоэлектрических сигналов.

Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии постороннего источника.

Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы, триоды и т.д.), однако в общих вопросах все усилители могут быть представлены достаточно едино. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал. Непременной частью всей системы является источник электрической энергии.

Наиболее распространенным принципом усиления сигнала является воздействие входной цепи на электрическое сопротивление выходной цепи. Это воздействие соответствует форме усиливаемого сигнала, и поэтому форма сигнала воспроизводиться в выходной цепи. В соответствии с понятиями кибернетики входную цепь можно считать системой управления, а выходную – объектом управления. Существенным требованием к усилителям является воспроизведение усиливаемого сигнала без искажении его формы.

Специфика усилителей биопотенциалов определяется следующими основными особенностями этой разновидности электрических колебаний:

1. выходное сопротивление биологической системы совместно с сопротивлением электродов обычно достаточно высокое;

2. биопотенциалы – медленно изменяющиеся сигналы;

3. биопотенциалы – слабые сигналы.

Малое количество биопотенциалов побуждает использовать усилители с достаточно большим коэффициентом усиления, поэтому даже небольшие помехи, попадающие на вход усилителя, могут исказить полезный биоэлектрический сигнал и вызвать ложную информацию. Помехами можно считать любые токи или напряжение на выходе усилителя при отсутствии на его входе полезного сигнала.

От одних помех можно избавиться или уменьшить их влияние, усложнив и удорожив конструкцию усилителя. От других избавиться в принципе невозможно, и поэтому приходиться использовать каскад с небольшим коэффициентом усиления.

Наиболее распространенными усилителями для решения медико-биологических задач являются усилители с глубокой отрицательной обратной связью. Отрицательная обратная связь препятствует развитию, изменению процесса и стабилизирует его. Это важно и для электронных устройств. Применительно к усилителю обратная связь означает воздействие сигнала с его выхода на вход. Усилители со стопроцентной отрицательной обратной связью получили название повторителей. Их используют как промежуточные усилители и располагают между биологической системой и основным усилителем для согласования сопротивлений. Для усиления биопотенциалов нужны усилители, полоса пропускания которых имеет нижнюю границу w=0. Усилители такого вида получили название усилителей постоянного тока независимо от того, усиливают они силу тока или напряжения.