Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника: теория и проектирование: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальностям направления "Биомедицинская техника"

Е.П. Попечителев Н.А. Кореневский. Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника......Page 1 Оглавление......Page 235 Предисловие......Page 3 1.1. Биологический объект как объект исследования......Page 8 1.1.2. Многообразие параметров, описывающих процессы жизнедеятельности......Page 9 1.1.4. Трудности контроля всех внутренних и внешних факторов, оказывающих влияние на состояние биологического объекта......Page 10 1.1.8. Специфическая форма и взаимосвязанность сигналов различной физической природы, несущих информацию о состоянии биообъекта - биологических сигналов......Page 11 1.2. Система методов медико-биологических исследований......Page 12 1.3. Электрофизиологические и фотометрические методы......Page 13 2.1. Электрические явления в живом организме......Page 15 2.2. Электрические процессы на участке кожно-электродного контакта......Page 17 2.3. Методы измерения импеданса биотканей......Page 19 2.4. Электроемкостные методы физиологических исследований......Page 23 2.5. Методы регистрации биоэлектрических потенциалов......Page 24 2.6. Системы отведения биопотенциалов......Page 27 2.7. Диагностические показатели, регистрируемые электрофизиопогическими методами......Page 32 3.1. Эквивалентные схемы кожно-электродного контакта......Page 33 3.2. Классификация накожных и подкожных электродов......Page 36 3.3. Артефакты электродных систем......Page 37 3.4. Кожно-электродный импеданс......Page 38 3.5. Комбинированный метод исследования погрешностей электрофизиологических методов......Page 39 4.1. Особенности проведения фотометрических исследований биологического объекта......Page 41 4.2. Характеристика фотометрических методов исследований......Page 42 4.2.1. Методы фотоабсорбциометрии......Page 43 4.2.2. Нефелометрический и турбидиметрический методы......Page 46 4.2.3. Люминесцентная фотометрия......Page 47 4.2.4. Рефрактометрия......Page 48 4.2.5. Методы изучения оптически активных веществ......Page 49 4.3.1. Биологические объекты фотометрических исследований......Page 50 4.3.2. Практические методы клинической фотометрии......Page 51 5.1. Целевые функции электрофизиологической и фотометрической медицинской техники......Page 53 5.2. Обобщенные схемы электрофизиологических и фотометрических исследований......Page 56 6.1. Типовые конструкции электродов для электрофизиологических исследований......Page 58 6.2. Схемы поверки параметров электродов......Page 63 6.3.1. Характеристика источников биопотенциалов......Page 65 6.3.2. Параметры усилителей биопотенциалов......Page 66 6.3.3. Эквивалентные схемы входной цепи усилителей биопотенциалов......Page 68 6.3.4. Экранирование входа усилителей биопотенциалов......Page 70 6.3.5. Электродные усилители как входные узлы усилителей биопотенциалов......Page 71 6.4. Особенности проектирования усилителей биопотенциалов......Page 72 6.5. Обобщенные функциональные схемы усилителей биопотенциалов......Page 74 7.1. Оптико-электрические измерительные преобразователи......Page 75 7.1.1. Преобразователи однолучевых фотометров......Page 77 7.1.2. Преобразователи с разнесенными и совмещенными потоками......Page 78 7.1.3. Преобразователи с амплитудной шкалой преобразования......Page 80 7.1.4. Преобразователи с оптико-электрическим контуром обратной связи......Page 81 7.1.5. Преобразователи с функциональным управлением интенсивностью излучения......Page 82 7.1.6. Двухволновые преобразователи......Page 85 7.2.1. Оптические элементы фотометров......Page 88 7.2.2. Источники излучения......Page 90 7.2.3. Преобразователи параметров лучистого потока в электрический сигнал......Page 92 7.3.1. Согласование оптических характеристик......Page 95 7.3.2. Передаточная характеристика ОЭИП......Page 96 7.3.3. Согласование электрических и частотных характеристик......Page 98 8.1. Устройства первичной и вторичной обработки сигналов......Page 101 8.2. Обеспечение безопасности обслуживания приборов на стадии проектирования......Page 106 9.1.1. Усилительный каскад на операционном усилителе......Page 108 9.1.2. Инвертирующие и неинвертирующие усилители......Page 113 9.1.3. Дифференциальный каскад усиления и схемы подавления синфазных помех на его основе......Page 116 9.1.4. Суммирующие усилители......Page 122 9.1.6. Усилители с гальванической развязкой......Page 123 9.1.7. Интегрирующие усилители-преобразователи......Page 127 9.1.8. Дифференцирующие каскады......Page 132 9.2. Устройства фильтрации сигналов......Page 134 9.2.1. Типовые схемы активных фильтров......Page 136 9.2.2. Методы расчета фильтров на основе анализа передаточных функций......Page 138 9.2.3. Подавление помех активными фильтрами......Page 140 9.3.1. Сравнивающие устройства (компараторы)......Page 141 9.3.2. Аналоговые ключи и схемы управления коэффициентом усиления на их основе......Page 143 9.3.3. Множительно-делительные устройства......Page 145 9.3.4. Способы повышения отношений сигнал/шум с помощью схем с нелинейной вольт-амперной характеристикой......Page 149 9.4.1. Устройства выборки-хранения......Page 150 9.4.2. Амплитудные детекторы......Page 152 9.4.3. Функциональные преобразователи на основе диодных сборок......Page 153 9.5.1. Генераторы синусоидальных колебаний......Page 156 9.5.2. Генераторы импульсов......Page 158 9.5.3. Интегральные таймеры......Page 161 9.5.4. Генераторы линейно изменяющегося напряжения......Page 163 9.6. Устройства непрерывно-дискретного преобразования сигналов......Page 166 9.6.1. Аналого-цифровые преобразователи......Page 167 9.6.2. Цифроаналоговые преобразователи......Page 179 10.1. Методы и алгоритмы обработки электрофизиологических сигналов......Page 184 10.2. Устройства вычисления фотометрических параметров......Page 187 10.3. Синтез устройств обработки биомедицинской информации......Page 190 10.4. Микропроцессоры в устройствах обработки биомедицинской информации......Page 194 10.5. Микроконтроллеры в устройствах обработки......Page 198 11.1. Системная магистраль ПЭВМ......Page 200 11.2. Порты ввода-вывода ПЭВМ типа IBM PC......Page 203 11.3. Обмен информацией через стандартные последовательные интерфейсы......Page 204 11.4. Обмен информацией через стандартные параллельные интерфейсы ввода-вывода типа Centronix......Page 210 11.5. Обмен информацией через системную шину ПЭВМ......Page 213 11.5.1. Обмен информацией в режиме прерывания......Page 217 11.5.2. Примеры организации ввода-вывода данных из ПЭВМ......Page 219 12.1. Электрофизиологическая аппаратура на основе структурно-функционального подхода......Page 224 12.2. Технические средства фотометрических исследований......Page 226 12.3. Микропроцессоры, микроконтроллеры и ПЭВМ в электрофизиологической и фотометрической аппаратуре......Page 229 Список литературы......Page 233