„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Mirosława Stelengowska
Tadeusz Młynarczyk

Badanie i naprawa aparatury medycznej

322[18].Z3.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
prof. dr hab. med. Piotr Las
dr in

ż Krystian Rudzki

Opracowanie redakcyjne:
mgr in

ż. Beata Organ

Konsultacja:
mgr in

ż. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudow

ę dydaktyczn

ą programu jednostki modułowej 322[18].Z3.02,

„Badanie i naprawa aparatury medycznej”,

zawartego w modułowym programie nauczania dla

zawodu technik elektroniki medycznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Pa

ństwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

4

2. Wymagania wstępne

6

3. Cele kształcenia

7

4. Materiał nauczania

8

4.1. Zasady wprowadzania i realizacji programu zapewnienia jakości.

Rola testów w systemie zapewnienia jakości.

8

4.1.1. Materiał nauczania

8

4.1.2. Pytania sprawdzaj

ące

10

4.1.3.

Ćwiczenia

10

4.1.4. Sprawdzian post

ępów

11

4.2. Podstawy metrologii, zasad spójności metrologicznej i oszacowania błędu

pomiaru

12

4.2.1. Materiał nauczania

12

4.2.2. Pytania sprawdzaj

ące

15

4.2.3.

Ćwiczenia

16

4.2.4. Sprawdzian post

ępów

16

4.3. Walidacja metod pomiarowych

17

4.3.1. Materiał nauczania

17

4.3.2. Pytania sprawdzaj

ące

20

4.3.3.

Ćwiczenia

20

4.3.4. Sprawdzian post

ępów

21

4.4. Pojęcie trendu, umiejętność określenia czasu koniecznego do usunięcia

usterki oraz momentu, kiedy należy interweniować

22

4.4.1. Materiał nauczania

22

4.4.2. Pytania sprawdzaj

ące

23

4.4.3.

Ćwiczenia

23

4.4.4. Sprawdzian post

ępów

23

4.5. Współpraca

różnych

elementów

urządzeń

elektromedycznych.

Sygnały i parametry aparatury elektromedycznej

24

4.5.1. Materiał nauczania

24

4.5.2. Pytania sprawdzaj

ące

28

4.5.3.

Ćwiczenia

29

4.5.4. Sprawdzian post

ępów

31

4.6. Regulacja parametrów i testowanie sprzętu i aparatury medycznej

32

4.6.1. Materiał nauczania

32

4.6.2. Pytania sprawdzaj

ące

35

4.6.3.

Ćwiczenia

35

4.6.4. Sprawdzian post

ępów

36

4.7. Zasady lokalizacji dysfunkcji urządzeń medycznych z uwzględnieniem

specyfiki poszczególnych grup sprzętu

37

4.7.1. Materiał nauczania

37

4.7.2. Pytania sprawdzaj

ące

47

4.7.3.

Ćwiczenia

47

4.7.4. Sprawdzian post

ępów

48

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

4.8. Zakresy narzędzi oraz wymagań dotyczących stanowiska pracy koniecznych

do lokalizacji uszkodzeń i wykonywania podstawowych napraw

49

4.8.1. Materiał nauczania

49

4.8.2. Pytania sprawdzaj

ące

50

4.8.3.

Ćwiczenia

50

4.8.4. Sprawdzian post

ępów

52

4.9. Testy bezpieczeństwa urządzeń medycznych

53

4.9.1. Materiał nauczania

53

4.9.2. Pytania sprawdzaj

ące

56

4.9.3.

Ćwiczenia

56

4.9.4. Sprawdzian post

ępów

57

5. Sprawdzian osiągnięć

58

6. Literatura

64

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

1. WPROWADZENIE

Poradnik b

ędzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu „Badanie i naprawa

aparatury medycznej”.

W poradniku zamieszczono:

−−−−

wymagania wst

ępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,

aby

ś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−−−−

cele kształcenia – wykaz umiej

ętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−−−−

materiał nauczania – podstawowe wiadomo

ści teoretyczne niezbędne do opanowania

tre

ści jednostki modułowej,

−−−−

zestaw pyta

ń przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś treści zawarte w rozdziałach,

−−−−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiej

ętności praktyczne,

−−−−

sprawdzian post

ępów,

−−−−

sprawdzian osi

ągnięć – przykładowy zestaw zadań i pytań; pozytywny wynik

sprawdzianu potwierdzi,

że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę

i umiej

ętności z zakresu tej jednostki modułowej,

−−−−

literatur

ę uzupełniającą.

Wykonuj

ąc ćwiczenia przedstawione w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela,

b

ędziesz poznawał technikę wykonywania pomiarów podstawowych parametrów wybranych

aparatów elektromedycznych, wykonywał badania kontrolne układów i zespołów
elektronicznych wybranych aparatów elektromedycznych, okre

ślał przyczyny prostych awarii

wybranych urz

ądzeń i aparatów elektromedycznych, określał zakłócenia wpływające na pracę

aparatury do pomiaru pr

ądów czynnościowych, lokalizował proste usterki i uszkodzenia

okre

ślonej aparatury medycznej, badał sprawność aparatu elektromedycznego po naprawie,

wymieniał i instalował materiały eksploatacyjne okre

ślonego sprzętu elektromedycznego,

wykonywał test bezpiecze

ństwa wybranych aparatów i urządzeń elektromedycznych.

Po wykonaniu zaplanowanych

ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów wykonując

Sprawdzian post

ępów.

Odpowiedzi Nie wskazuj

ą luki w Twojej wiedzy, informują Cię również, jakich

zagadnie

ń jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to także powrót do treści, które nie są

dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub okre

ślonej części wiadomości będzie stanowiło

dla nauczyciela podstaw

ę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości

i ukształtowanych umiej

ętności. W tym celu nauczyciel może posłużyć się zadaniami

testowymi.

W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osi

ągnięć, który zawiera przykład takiego

testu oraz instrukcj

ę, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania

sprawdzianu i przykładow

ą kartę odpowiedzi, w której w przeznaczonych miejscach zakreśl

wła

ściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzega

ć regulaminów, przepisów

bezpiecze

ństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju

wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

322[18].Z3.01

Instalowanie i uruchamianie aparatury medycznej

322[18].Z3.02

Badanie i naprawa aparatury medycznej

322[18].Z3.03

Wykonanie dokumentacji aparatury medycznej

322[18].Z3

Obsługa i nadzorowanie aparatury medycznej

Schemat układu jednostek modułowych

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przyst

ępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozró

żniać elementy i podzespoły elektroniczne na podstawie oznaczeń i wyglądu,

−

montowa

ć i demontować elementy elektroniczne,

−

uruchamia

ć i testować proste układy cyfrowe i analogowe,

−

obja

śniać budowę i działanie podstawowych układów cyfrowych i analogowych,

−

posługiwa

ć się przyrządami pomiarowymi takimi jak multimetr, generator i oscyloskop,

−

korzysta

ć z różnych źródeł informacji,

−

korzysta

ć z jednostek układu SI,

−

stosowa

ć przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony

stanowiska pracy.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powiniene

ś umieć:

−

posłu

żyć się przyrządami pomiarowymi podczas badania aparatury medycznej,

−

zmierzy

ć podstawowe parametry aparatury medycznej,

−

zinterpretowa

ć pod względem technicznym podstawowe wyniki badań diagnostycznych,

−

wykona

ć badania kontrolne elektronicznej aparatury medycznej,

−

oceni

ć dokładność pomiarów aparatury medycznej podczas badań diagnostycznych

i zabiegów terapeutycznych,

−

rozró

żnić główne rodzaje uszkodzeń aparatury,

−

przeanalizowa

ć i ocenić przyczyny awarii elektronicznej aparatury medycznej,

−

rozpozna

ć zakłócenia odbioru sygnałów biologicznych,

−

wyeliminowa

ć zakłócenia wpływające na pracę aparatury do pomiaru prądów

czynno

ściowych,

−

rozpozna

ć ścisłą zależność między prawidłową eksploatacją aparatury a wynikiem

diagnozy, zabiegu i trwało

ścią aparatury,

−

zlokalizowa

ć usterki i uszkodzenia aparatury medycznej,

−

dokona

ć prostych napraw, konserwacji, pomiarów i montażu aparatury medycznej

i sprz

ętu medycznego,

−

wykona

ć badania i pomiary aparatury medycznej w celu określenia jej sprawności po

naprawie,

−

wykona

ć kalibrację aparatury po dokonanej naprawie,

−

wykona

ć podstawowe testy bezpieczeństwa aparatury medycznej,

−

skorzysta

ć z ciemni i eksploatować materiały światłoczułe,

−

wykona

ć podstawowe czynności konserwacyjne,

−

wymieni

ć i zainstalować materiały eksploatacyjne,

−

zastosowa

ć przepisy ochrony przeciwpożarowej i ochrony radiologicznej.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Zasady wprowadzania i realizacji programu zapewnienia

jakości. Rola testów w systemie zapewnienia jakości

4.1.1. Materiał nauczania

Poj

ęcie „program zapewnienia jakości” może być zrozumiane jako system zarządzania

jako

ścią SZJ, który należy rozumieć jako strukturę organizacyjną, podział odpowiedzialności,

procedury

i

zasoby

umo

żliwiające

wdro

żenie

zarz

ądzania

jako

ścią.

Za podstaw

ę budowy systemu jakości i jego dokumentowania przyjęto międzynarodowe

normy ISO serii 9000, zalecane do stosowania od 1987 roku, uzupełnione w 1994 roku oraz
znowelizowane w kolejnej wersji w 2000 roku.

ISO to akronim, skrót od International Organisation for Standarisation, czyli

Mi

ędzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej. Powstała w wyniku spotkania

przedstawicieli 25 krajów, które odbyło si

ę w Londynie w 1946 roku i było poświęcone

mi

ędzynarodowej problematyce normalizującej. Funkcjonuje oficjalnie od 23 lutego 1947

roku, a pierwsz

ą normę opublikowała w 1951 roku. Obecnie ISO zrzesza około 120 członków

rzeczywistych, w tym i Polsk

ę. ISO to także nazwa własna, pochodząca od greckiego isos –

jednolity, jednorodny, co naprowadza na terminy: standard, norma, normalizacja.

Norma ISO 9001:2000, po opublikowaniu 15 grudnia 2000 roku, uniewa

żniła i zastąpiła

normy ISO 9001:1994, ISO 9002:1994, ISO 9003:1994. Przedmiotem ISO 9001:2000
pozostaje zgodno

ść produktów i usług z ustalonymi wymaganiami klientów jako droga do

osi

ągania ich zadowolenia. Norma bazuje na koncepcji zarządzania zorientowanego na

procesy. Wymagane przez norm

ę udokumentowane procedury sprowadzają się do procedur

zarz

ądzania systemem.

System jako

ści zgodny z wymaganiami norm ISO 9001 daje firmą szansę na większą

konkurencyjno

ść na rynku, niższe koszty wytwarzania, większą rentowność, sprawniejsze

zarz

ądzanie, ułatwienie eksportu, zadowolenie klientów, podniesienie poziomu kwalifikacji.

Dokumentowanie systemu zarządzania jakością

Opracowanie, wdra

żanie i funkcjonowanie SZJ jest związane z tworzeniem i stosowanie

dokumentacji systemowej. Dokumentowanie SZJ jest wymagane przez norm

ę i organizacją

wdra

żająca system. Wymagane jest udokumentowanie w postaci procedur działań

w nast

ępujących sześciu obszarach:

−

nadzór nad dokumentacj

ą,

−

nadzór nad zapisami,

−

audyty wewn

ętrzne,

−

nadzór nad niezgodno

ściami,

−

działania koryguj

ące,

−

działania zapobiegawcze.
Dokumentacja SZJ musi odwoływa

ć się do istniejących uregulowań zewnętrznych (np.

normy mi

ędzynarodowe i krajowe, normy branżowe itp.) i wewnętrznych (np. regulamin

organizacyjny, zarz

ądzania kierownictwa). Sama dokumentacja systemowa składa się

zazwyczaj z: ksi

ęgi jakości, procedur, instrukcji oraz zapisów jakości.

Księga jakości

Ksi

ęga jakości stanowi opis SZJ działającego w konkretnej organizacji. Przedstawiona

jest w niej polityka jako

ści oraz ogólna struktura SZJ. Zazwyczaj księga jakości odnosi się do

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

całej organizacji. W szczególnych przypadkach mo

że być jednak tworzona dla

poszczególnych działów (np. dla działu produkcji) lub zakładów.

Struktura i zawarto

ść księgi jakości zależą głównie od charakteru i wielkości organizacji

oraz przyj

ętego modelu SZJ. W typowym przedsiębiorstwie produkcyjnym księga jakości

zawiera:

−

zało

żenia polityki jakościowej oraz deklarację kierownictwa o jego zaangażowaniu

w jej realizacj

ę,

−

prezentacj

ę organizacji, np. poprzez podanie informacji o statusie prawnym, profilu

działalno

ści, strukturze organizacyjnej (w tym: o podziale odpowiedzialności za jakość),

−

opis procesów realizowanych w organizacji i wzajemnych powi

ązań pomiędzy nimi,

−

charakterystyk

ę SZJ (w tym: listę procedur z ich krótkim opisem, w szczególnych

przypadkach wraz z list

ą instrukcji oraz ich odniesienia do elementów przyjętego modelu

SZJ),

−

zasady zarz

ądzania księgą jakości, w tym zasady jej aktualizacji.

Procedury SZJ

Procedury opisuj

ą cele, odpowiedzialność oraz sposób działań zaplanowanych

w systemie zarz

ądzania jakością. Precyzują gdzie, kiedy, przez kogo i w jaki sposób zadania

te maj

ą być realizowane. Zaleca się, aby zawierały następujące elementy:

−

cel, przedmiot i zakres: okre

ślenie celu, jakiemu dana procedura ma służyć, określenie

przedmiotu i obszaru oddziaływania procedury oraz warunków jej realizacji,

−

dane wej

ściowe: wskazanie dokumentów podstawowych (normy) i innych związanych

z procedur

ą, wyjaśnienie używanych terminów,

−

odpowiedzialno

ść: wskazanie osób odpowiedzialnych za realizację czynności

przewidzianych procedur

ą,

−

sposób realizacji: etapy realizacji procedury podane w (mo

żliwie) chronologicznym

porz

ądku,

−

zapisy jako

ści: zapisy informacji będących wynikiem stosowania procedury,

−

zał

ączniki: wykaz załączników (np. wzorców zapisów jakości) związanych z procedurą.

Instrukcje SZJ

Instrukcje s

ą dokumentami szczegółowo opisującymi, jak działania przewidziane

w procedurach s

ą realizowane na poszczególnych stanowiskach pracy lub w konkretnych

sytuacjach.
Zapisy jakości

Zapisy jako

ści stanowią dowód, że zadania i działania opisane w księdze jakości,

procedurach i instrukcjach s

ą realizowane. Pozwalają ocenić, w jakim stopniu są osiągane

postawione cele jako

ściowe. Zapisy jakości mają postać raportów z audytów i przeglądów

SZJ, rejestrów dostawców, ewidencji niezgodno

ści (wad, braków), protokołów

z przeprowadzonych kontroli, działa

ń korygujących, wypełnianych formularzy itp.

Specjalnym dokumentem SZJ jest tzw. plan jako

ści. Jest on tworzony w celu określenia

ściślejszych powiązań SZJ z konkretnymi wyrobami, projektami czy procesami
realizowanymi w organizacji. Plan jako

ści daje możliwość śledzenia realizacji konkretnego

zlecenia i w zwi

ązku z tym zwiększa szanse otrzymania wyrobu o wymaganej jakości. Plan

jako

ści powinien być spójny z dokumentami SZJ – powinien powoływać się na zawarte

w nim procedury i instrukcje.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jaka jest koncepcja normy ISO 9001:2002?
2. Jakie s

ą główne obszary dokumentowane w SZJ?

3. Co to jest ksi

ęga jakości?

4. Co opisuj

ą procedury SZJ?

5. Co opisuj

ą instrukcje SZJ?

6. Co to s

ą zapisy jakości?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Napisz procedur

ę SZJ dotyczącą postępowania z obiektami badań.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się z materiałem teoretycznym punktu 4.1. Poradnika dla ucznia,

2) wyznaczy

ć osobę opracowującą, sprawdzająca i zatwierdzającą,

3) poda

ć numer procedury, tytuł, liczbę egzemplarzy, numer wydania, datę wydania,

4) okre

ślić cel procedury,

5) poda

ć zakres stosowania procedury (np. od chwili dostarczenia obiektu badań przez

klienta a

ż do zwrotu obiektu klientowi),

6) okre

ślić odpowiedzialność, podając osobę odpowiedzialną za odbiór obiektu od klienta,

udokumentowanie odbioru, zabezpieczenie do czasu rozpocz

ęcia badań, zwrot obiektu

klientowi oraz osob

ę wykonującą badanie,

7) opisa

ć w kilku zdaniach tok postępowania, z uwzględnieniem następujących czynników:

–

przyjmowanie obiektu od klienta,

–

przechowywanie obiektu bada

ń,

–

post

ępowanie z obiektem w trakcie badań,

–

post

ępowanie w przypadku uszkodzenia obiektu badań,

–

przemieszczanie obiektu bada

ń,

–

post

ępowanie z obiektem badań w przypadku podzlecania badań,

–

zwrot obiektu bada

ń klientowi,

–

pakowanie i transportowanie obiektu poza laboratorium,

8) poda

ć wymagane zapisy,

9) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

1) dokona

ć oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) poda

ć główne założenia SZJ?

2) wymieni

ć działania jakie powinny być dokumentowane w SZJ?

3) okre

ślić co powinna zawierać księga jakości?

4) okre

ślić co powinny zawierać procedury SZJ?

5) okre

ślić co powinny zawierać instrukcje SZJ?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.2. Podstawy metrologii, zasad spójności metrologicznej

i oszacowania błędu pomiaru

4.2.1. Materiał nauczania

Pomiar

Celem pomiaru jest okre

ślenie wartości wielkości mierzonej, to jest wartości wielkości

okre

ślonej poddanej pomiarowi, stanowiącej przedmiot pomiaru. Należy także pamiętać, że

pomiarowi poddawane s

ą także wielkości wpływające, czyli wielkości nie będące wielkością

mierzon

ą, które jednak mają wpływ na wynik pomiaru, np. temperatura mikrometru podczas

pomiaru długo

ści, częstotliwość podczas pomiaru amplitudy przemiennego napięcia

elektrycznego itp. Pomiar, wi

ęc zaczyna się określeniem wielkości mierzonej, metody

pomiarowej b

ędącej logicznym ciągiem wykonywanych podczas pomiaru operacji, opisanych

w sposób ogólny i procedury pomiarowej stanowi

ącej zbiór operacji opisanych w sposób

szczegółowy i realizowany podczas wykonywania pomiarów zgodnie z dan

ą metodą.

Jednak

że taka definicja pomiaru nie wystarcza metrologii współczesnej. Termin pomiar może

tak

że odnosić się do całego systemu operacji, których wynikiem jest wartość wielkości

mierzonej, jest to wtedy pomiar zło

żony. Termin pomiar może także odnosić się do

pojedynczych operacji wyznaczania warto

ści wielkości mierzonej lub wartości innych

wielko

ści, od których zależy wielkość mierzona, są to pomiary pojedyncze lub proste

składaj

ące się na pomiar złożony. Przykładami pomiarów złożonych są: pomiar wyznaczający

warto

ść wielkości mierzonej jako średniej arytmetycznej wartości zmierzonych w pomiarach

pojedynczych i pomiar po

średni wyznaczający wartość wielkości mierzonej jako funkcję

warto

ści innych wielkości zmierzonych w pomiarach pojedynczych [2].

Poniewa

ż procesowi pomiaru towarzyszą zakłócenia o różnym charakterze, wartość

wielko

ści mierzonej jest do końca nieznana. Ocena wyników pomiaru należy do

najtrudniejszych zada

ń wskutek niepełnej informacji o zjawiskach zachodzących w układzie

pomiarowym w chwili pomiaru. Wynik pomiaru b

ędący wartością przypisaną wielkości

mierzonej jest tylko przybli

żeniem lub estymatą wartości wielkości mierzonej i dlatego wynik

pomiaru jest pełny tylko wtedy, gdy jest podany wraz z niepewno

ścią tej estymaty, nazywanej

tak

że oszacowaniem bądź oceną.

Zwykle pomiar zawiera wiele niedoskonało

ści, które przyczyniają się do powstania błędu

wyniku pomiaru, rozumianego jako ró

żnica między wynikiem pomiaru a wartością

prawdziwa wielko

ści mierzonej. Tradycyjnie przyjmuje się, że błąd ma dwie składowe:

składow

ą przypadkową i składowa systematyczną.

Bł

ąd systematyczny [4] jest to taki błąd, który w tych samych warunkach jest stały lub

zmienia si

ę według znanego prawa. Stosuje się także inne określenie błędu systematycznego,

mianowicie,

że jest to różnica między średnią z nieskończonej liczby wyników pomiarów tej

samej wielko

ści mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności, a wartością

prawdziw

ą wielkości mierzonej. W realnych warunkach liczba powtórzeń jest skończona,

zatem

średnia z wyników jest zmienną losową. Warunki powtarzalności obejmują: tę samą

procedur

ę pomiarowa, tego samego obserwatora, ten sam przyrząd pomiarowy stosowany

w tych samych warunkach, to samo miejsce, powtarzanie w krótkich odst

ępach czasu. W celu

skompensowania bł

ędu systematycznego, do surowego wyniku pomiaru dodaje się

algebraicznie warto

ść zwaną poprawką, która jest równa wartości oszacowanego błędu

systematycznego ze znakiem przeciwnym. Nale

ży jednak pamiętać, że ponieważ błąd

systematyczny nie mo

że być znany dokładnie, kompensacja nie może być zupełna.

Bł

ąd przypadkowy [4] jest to taki błąd, który przy wielokrotnej realizacji w tych samych

warunkach zmienia si

ę w sposób losowy. Stosuje się także inne określenie błędu

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

przypadkowego, mianowicie,

że jest to różnica między wynikiem pomiaru, a średnią

z niesko

ńczonej liczby wyników pomiaru tej samej wielkości mierzonej, wykonanych

w warunkach powtarzalno

ści. Błąd przypadkowy jest równy błędowi pomiaru minus błąd

systematyczny. Poniewa

ż można wykonać tylko skończoną liczbę pomiarów, można więc

dokona

ć jedynie oszacowania błędu przypadkowego.

Niepewność wyników pomiarów i procedury wyznaczania niepewności [3]

W pomiarach, przy wykonywaniu serii pomiarów w jednakowych warunkach, surowym

wynikiem pomiaru jest warto

ść średnia x wyników odczytanych jako wskazania przyrządu.

Wynik surowy koryguje si

ę dodając poprawkę P. Wynik skorygowany jest następujący:

P

x

x

skor

+

=

Pełny wynik pomiaru

X otrzymuje si

ę po wyznaczeniu przedziału U wokół wartości x

skor

x

skor

– U < X < x

skor

+ U,

który to przedział (

ściśle połowę przedziału) nazywa się niedokładnością lub niepewnością

rozszerzon

ą wyniku.

Niepewno

ść standardowa jest to niepewność wyniku pomiaru wyrażona przez odchylenie

standardowe. Niepewno

ść standardową składników typu A oznacza się symbolem u

A

, a ocen

ę

niepewno

ści metodą statystycznej analizy serii pomiarów nazywa się szacowaniem typu A.

Niepewno

ść standardową składników typu B oznacza się symbolem u

B

, a ocen

ę niepewności

metod

ą inną niż analiza statystyczna serii wyników pomiarów nazywa się szacowaniem typu

B.
Niepewno

ść typu A pomiaru wykonanego w jednakowych warunkach szacuje się z serii

pojedynczych wyników pomiarów. Wynikiem szacowania s

ą wartość średnia x , odchylenie

standardowe s

N

wraz z podan

ą liczbą stopni swobody v = N – 1, gdzie N jest liczebnością

wyników. Warto

ść średnia x

∑

=

=

N

1

i

i

x

N

1

x

jest warto

ścią wyznaczoną z N niezależnych wyników dokonanych w tych samych warunkach

pomiarowych.
Odchylenie standardowe s

N

obliczane ze wzoru jest równocze

śnie niepewnością standardową

typu a wyniku pomiaru.

∑

=

−

−

=

N

1

i

2

i

N

)

x

(x

1)

N(N

1

s

Niepewno

ść typu B szacuje się metodą analizy warunków występowania źródła błędów.

Analiza zmierza do ustalenia rozkładu prawdopodobie

ństwa zbioru, z którego pochodzi błąd

i parametrów tego rozkładu. Wynikiem szacowania jest odchylenie standardowe ka

żdego

hipotetycznego

źródła błędu. Naukowa analiza źródła niepewności obejmuje: wcześniej

uzyskane dane pomiarowe, do

świadczenie i wiedzę ogólną o właściwościach stosowanych

materiałów i przyrz

ądów, charakterystyki podane przez producenta, dane stanowiące wyniki

kalibracji lub pochodz

ące z innych prac źródłowych itp. Na podstawie tych danych

otrzymywana jest niedokładno

ść pomiaru

∆

x, a to z kolei pozwala na obliczenie niepewno

ści

standardowej u

B

ze wzoru:

u

B

3

∆x

=

Zło

żona niepewność standardowa u

c

wyniku pomiaru jest cało

ściową oceną wyniku

pomiaru i obejmuje wszystkie

źródła błędów. Złożoną niepewność standardową wyznacza się

jako pierwiastek z sumy kwadratów cz

ąstkowych niepewności standardowych

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

2
B

2
A

C

u

u

u

+

=

Niepewno

ść rozszerzona U jest to przedział wartości (a dokładnie połowa przedziału

przedstawiana w zapisie ze znakiem

±

) wokół wyniku pomiaru, który wg naszych oczekiwa

ń

pokrywa du

żą część rozkładu wartości przypisywanych wielkości mierzonej. Niepewność

rozszerzon

ą wyznacza się przez pomnożenie standardowej niepewności złożonej u

C

przez

współczynnik rozszerzenia k:

U = k

⋅

u

C

Praktycznie we wszystkich zaleceniach proponuje si

ę stosować wartość współczynnika

rozszerzenia k = 2, a w wyj

ątkowych przypadkach, w oparciu o znajomość rozkładu

obserwacji, warto

ść k = 3 lub inną. Wartość k = 2 oznacza, że niepewność rozszerzona jest

równa przedziałowi ufno

ści rozkładu normalnego dla poziomu ufności około 95 %.

Podstawowe źródła błędów w procesie pomiarowym

Niepewno

ść pomiaru jest efektem błędów o charakterze losowym, jakie występują

w procesie pomiarowym. Ogólnie bł

ędy pomiarów można podzielić na:

−

bł

ędy przypadkowe,

−

bł

ędy systematyczne,

−

bł

ędy nadmierne.

O bł

ędach przypadkowych i systematycznych wspomniano już wcześniej. Natomiast

bł

ędy nadmierne wynikają z nieprawidłowego wykonania pomiaru, np. fałszywe odczytanie

wskazania, u

życie przyrządu uszkodzonego, niewłaściwe zastosowanie przyrządu.

Oprócz tych trzech kategorii bł

ędów w procesie pomiarowym występują jeszcze inne rodzaje

bł

ędów, które można ogólnie podzielić na sześć podstawowych kategorii:

−

nie

ścisłości w definiowaniu wielkości mierzonej,

−

bł

ędy instrumentalne, związane ze sprzętem pomiarowym, np. błąd poprawności

wskazania, rozrzut wskaza

ń, błąd histerezy,

−

bł

ąd obserwacji wynikający np. z niedoskonałości zmysłów ludzkich jak również

z niewła

ściwego rozmieszczenia przyrządów pomiarowych na stanowisku pomiarowym,

−

bł

ąd metody pomiarowej,

−

bł

ędy środowiskowe związane ze stanem warunków otoczenia w czasie wykonania

pomiaru,

−

bł

ędy obliczeniowe wynikające z zaokrągleń i uproszczeń.

Spójność pomiarowa

Spójno

ść pomiarowa jest to właściwość pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca

na tym,

że można go powiązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami

pa

ństwowymi lub międzynarodowymi jednostki miary, za pośrednictwem nieprzerwanego

ła

ńcucha porównań, z których wszystkie mają określone niepewności.

Zachowanie spójno

ści pomiarowej jest warunkiem jednoznaczności wyników pomiarów,

umo

żliwiającym ich wzajemne porównanie.

Dla zapewnienia spójno

ści pomiarowej konieczne jest spełnienie podanych poniżej wymagań:

Źródła zapewnienia spójności pomiarowej

Wyposa

żenie pomiarowe stosowane do badań i kontroli, mające istotny wpływ na

niepewno

ść pomiaru związaną z wynikami tych działań, powinno być wzorcowane przez

akredytowane laboratoria pomiarowe (wzorcuj

ące) lub przez krajowy instytut metrologiczny

(w Polsce – Główny Urz

ąd Miar) [5].

Dla przypomnienia: wzorcowanie, inaczej kalibracja jest to ogół czynno

ści ustalających

relacj

ę między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy,

a odpowiednimi warto

ściami wielkości fizycznych, realizowanymi przez wzorzec jednostki

miary wraz z podaniem niepewno

ści tego pomiaru. W najprostszym przypadku polega to na

okre

śleniu różnicy pomiędzy wskazaniem przyrządu wzorcowego, a wskazaniem przyrządu

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

wzorcowanego z uwzgl

ędnieniem niepewności pomiaru dokonanego przy pomocy przyrządu

wzorcowego.
Potwierdzenie spójności pomiarowej

Wzorcowanie wyposa

żenia pomiarowego przez kompetentne organizacje jest podstawą

zapewnienia spójno

ści pomiarowej. Potwierdzeniem przeprowadzonego wzorcowania jest

świadectwo wzorcowania. Informacja na temat spójności pomiarowej w świadectwach
wzorcowania powinna zawiera

ć identyfikację wzorca państwowego albo międzynarodowego

jednostki miary, do którego odniesione s

ą pomiary.

Odstępy między wzorcowaniami

Wzorce odniesienia powinny by

ć wzorcowane w odpowiednio ustalonych odstępach

czasu w celu zapewnienia ich rzetelno

ści. Polityka i procedury ustalania i zmiany tych

odst

ępów powinny być oparte na wieloletniej obserwacji wzorców odniesienia ze

szczególnym uwzgl

ędnieniem częstości ich używania.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jaki jest cel pomiaru?
2. Jakie czynniki wpływaj

ą na wynik pomiaru?

3. Jaka jest ró

żnica pomiędzy wielkością mierzoną a wielkością wpływającą?

4. Jaka jest ró

żnica pomiędzy błędem systematycznym a błędem przypadkowym?

5. Na czym polega procedura szacowania pełnego wyniku pomiaru?
6. Jak szacowana jest niepewno

ść standardowa typu A?

7. Jak szacowana jest niepewno

ść standardowa typu B?

8. Jaka jest ró

żnica pomiędzy złożoną niepewnością standardową, a niepewnością

rozszerzon

ą?

9. Co to jest spójno

ść pomiarowa?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj 30-krotny pomiar, w okre

ślonych warunkach, oporności o wartości umownie

poprawnej R = 1 k

Ω

. Przeprowad

ź analizę błędów i wyznacz niepewności pomiaru. Zapisz

ko

ńcowy wynik pomiaru.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizowa

ć informacje zawarte w rozdziale 4.2. poradnika,

2) wła

ściwie zdefiniować wielkość mierzoną,

3) wła

ściwie wyznaczyć metodę pomiarową,

4) wła

ściwie dobrać miernik pomiarowy, analizując specyfikację producenta,

5) wykona

ć pomiary oporności, sprawdzić czy nie popełniono błędów nadmiernych,

6) przeprowadzi

ć analizę błędów systematycznych, wyznaczyć poprawkę, skorygować błąd

systematyczny,

7) obliczy

ć niepewności typu A i typu B (ze specyfikacji producenta miernika),

8) obliczy

ć niepewność złożoną wyników pomiaru,

9) obliczy

ć niepewność rozszerzoną wyniku pomiarów,

10) zapisa

ć wynik końcowy pomiaru,

11) dokona

ć oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Okre

śl, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe:

Zdanie:

prawda

fałsz

Wielko

ści wpływające mają wpływ na wynik pomiaru.

Poprawka jest warto

ścią korygującą błędy systematyczne.

Bł

ędem metody może być zastosowanie przybliżonych wzorów na wielkość mierzoną.

Czynniki

środowiskowe oddziałują zarówno na system pomiarowy, jak i na wielkość

mierzon

ą.

Standardowa niepewno

ść typu B określa statystyczną analizę serii obserwacji.

Standardowa niepewno

ść typu A szacowana jest metodą analizy warunków

wyst

ępowania źródła błędów.

Zło

żona niepewność standardowa u

c

wyniku pomiaru jest tylko cz

ęściową oceną wyniku

pomiaru i obejmuje tylko bł

ędy systematyczne.

Sposób wykonania

ćwiczenia

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczyta

ć określone treści z poradnika dotyczące podstaw metrologii,

2) przeanalizowa

ć zdania decydując czy jest prawdziwe czy fałszywe,

3) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) okre

ślić cel pomiaru?

2) scharakteryzowa

ć różnicę pomiędzy wielkością mierzoną, a wielkością

wpływaj

ącą?

3) wymieni

ć podstawowe kategorie błędów?

4) poda

ć przykłady błędów systematycznych i przypadkowych?

5) obliczy

ć niepewności standardowe typu A?

6) obliczy

ć niepewności standardowe typu B?

7) obliczy

ć niepewność złożoną?

8) obliczy

ć niepewność rozszerzoną?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.3. Walidacja metod pomiarowych

4.3.1. Materiał nauczania

Walidacja jest potwierdzeniem, przez zbadanie i dostarczenie obiektywnego dowodu,

że

spełnione zostały wymagania dotycz

ące konkretnego zamierzonego zastosowania.

Zakres i dokładno

ść wartości możliwych do uzyskania zwalidowaną metodą, np.: niepewność

wyników, granice wykrywalno

ści, selektywność metody, liniowość, granice powtarzalności

i/lub odtwarzalno

ści, odporność na czynniki zewnętrzne oceniane z punktu widzenia

zamierzonego zastosowania powinny zawsze odpowiada

ć potrzebom danego procesu

walidacji.
Walidacja obejmuje: specyfikacj

ę wymagań, określenie cech charakterystycznych metody,

sprawdzenie czy wymagania mog

ą zostać spełnione przez metodę, stwierdzenia

o przydatno

ści metody do zamierzonego zastosowania. Walidacja powinna być na tyle

obszerna, na ile jest to konieczne dla danego zastosowania. Walidacja jest zawsze
kompromisem pomi

ędzy kosztami, ryzykiem i technicznymi możliwościami. Istnieje wiele

przypadków, dla których zakres i dokładno

ść metody mogą być poddane tylko w sposób

uproszczony ze wzgl

ędu na brak informacji.

Przykład proces walidacji metody przedstawiono poni

żej.

Rys. 1. Schemat blokowy procesu walidacji metody [6, str. 1–7]

Głównymi parametrami charakteryzuj

ącymi dokładność metody są [6]:

a) precyzja:

−

powtarzalno

ść – stopień zgodności wyników kolejnych pomiarów tej samej wielkości

mierzonej, wykonanych w tych samych warunkach pomiarowych,

−

odtwarzalno

ść – stopień zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości

mierzonej, wykonanych w zmiennych warunkach pomiarowych,

b) poprawno

ść – stopień zgodności pomiędzy średnią wartością otrzymaną na podstawie

du

żej serii wyników badań i przyjętą wartością odniesienia,

Problem wymagaj

ący

zastosowania metody.

Ustalenie wymaga

ń (w tym

zakres i dokładno

ść)

Wybór istniej

ącej metody

lub opracowanie nowej

metody

Doskonalenie

metody lub wybór

innej metody

Czy metoda

jest

odpowiednia?

Czy jest

mo

żliwe

udoskonalenie

metody?

Czy jest

mo

żliwe

złagodzenie

wymaga

ń?

Zastosowanie

metody

Sprawdzenie

spełnienia wymaga

ń

Nie mo

żna

stosowa

ć metody

Tak

Tak

Tak

Nie

Nie

Nie

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

c) odporno

ść – miara zdolności metody do dostarczania jednakowych wyników pomimo

wprowadzenia niewielkich zmian parametrów metody,

d) selektywno

ść – stopień, w jakim inne parametry zakłócają wyznaczenie, parametru

zgodnie z dan

ą procedurą,

e) granica oznaczalno

ści – jest równa lub większa niż punkt najniższej wartości na krzywej

kalibracji,

f) granica wykrywalno

ści – najmniejsza wartość, która może być zmierzona z rozsądną

pewno

ścią statystyczną,

g) liniowo

ść – zdolność metody pomiarowej do dostarczenia wyników proporcjonalnych do

warto

ści wielkości mierzonej.

Jednak

że większość wyżej wymienionych parametrów powszechnie wykorzystywana jest

w statystycznych obliczeniach chemicznych. Dla potrzeb niniejszego poradnika zostan

ą

przytoczone tylko niektóre z nich.
Powtarzalność

Powtarzalno

ść wyników pomiarów jest to stopień zgodności wyników kolejnych

pomiarów tej samej wielko

ści mierzonej, wykonanych w tych samych warunkach

pomiarowych. Warunki powtarzalno

ści obejmują: taką samą procedurę pomiarową, tą samą

osob

ę wykonującą pomiar, ten sam przyrząd pomiarowy stosowany w tych samych

warunkach, to samo miejsce, wyniki w krótkich odst

ępach czasu.

Miar

ą precyzji metody (powtarzalność jest czasem definiowana jako precyzja w warunkach

powtarzalno

ści) jest odchylenie standardowe powtarzalności, które jest wyznaczane na

podstawie wyników niezale

żnych powtórzeń pomiarów tego samego obiektu lub,

w przypadku bada

ń niszczących, obiektów o możliwie zbliżonych własnościach.

Wyznaczanie odchylenia standardowego powtarzalno

ści na podstawie wielu serii wyników:

−

Wykona

ć J serii K niezależnych powtórzeń pomiaru tej samej wielkości. Pomiary

w ka

żdej pojedynczej serii należy wykonać w warunkach powtarzalności. Wyniki

w ró

żnych seriach mogą być uzyskane w zmienionych warunkach (np. w różnych

laboratoriach, przez ró

żne osoby, za pomocą innego wyposażenia, w dużych odstępach

czasu) lub mog

ą dotyczyć różnych obiektów o podobnych właściwościach.

−

Liczba serii J i liczba powtórze

ń w serii K powinny być odpowiednio duże np.

J

⋅

(K – 1)

≥

10.

−

Dla ka

żdej serii j (j= 1,... J), na podstawie uzyskanych wyników x

jk

obliczy

ć oszacowanie

odchylenia standardowego s

rj

:

∑

=

−

−

=

K

1

k

2

j

jk

rj

)

x

(x

1

K

1

s

gdzie

∑

=

=

K

1

k

jk

j

x

K

1

x

jest

średnią w j–tej serii.

−

Obliczy

ć odchylenie standardowe powtarzalności:

∑

=

=

j

1

j

2
rj

r

s

J

1

s

.

−

Liczba stopni swobody estymatora s

r

w typ przypadku wynosi v = J

⋅

(K – 1).

−

Granica powtarzalno

ści r jest wartością, której z prawdopodobieństwem 95 % nie

przekracza bezwzgl

ędna różnica pomiędzy dwoma kolejnymi wynikami badania

uzyskanymi w warunkach powtarzalno

ści: r

≅

2,8

⋅

s

r

.

Odtwarzalność

Odtwarzalno

ść wyników pomiarów jest to stopień zgodności wyników pomiarów tej

samej wielko

ści mierzonej, wykonanych w zmiennych warunkach pomiarowych. Warunki

podlegaj

ące zmianom mogą obejmować: metodę pomiaru, personel, wyposażenie pomiarowe,

wzorce odniesienia, miejsce, warunki stosowania i czas.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Miar

ą precyzji metody (powtarzalność jest czasem definiowana jako precyzja w warunkach

odtwarzalno

ści) jest odchylenie standardowe odtwarzalności, które jest wyznaczane na

podstawie wyników niezale

żnych powtórzeń pomiarów tego samego obiektu lub,

w przypadku bada

ń niszczących, obiektów o możliwie zbliżonych własnościach.

Wyznaczanie odchylenia standardowego powtarzalno

ści na podstawie wielu serii wyników:

−

Wykona

ć J serii K niezależnych powtórzeń pomiaru tej samej wielkości. Pomiary

w ka

żdej pojedynczej serii mogą być wykonać w warunkach powtarzalności. Wyniki

w ró

żnych seriach powinny być uzyskane w warunkach odtwarzalności (np. w różnych

laboratoriach, przez ró

żne osoby, za pomocą innego wyposażenia, w dużych odstępach

czasu).

−

Liczba serii J i liczba powtórze

ń w serii K powinny być odpowiednio duża np.

J

⋅

(K – 1)

≥

10.

−

Dla ka

żdego powtórzenia k na podstawie wszystkich serii j obliczyć oszacowanie

odchylenia standardowego s

Rk

:

∑

=

−

−

=

J

1

j

2

k

jk

Rk

)

x

(x

1

J

1

s

gdzie

∑

=

=

J

1

j

jk

k

x

J

1

x

jest

średnią w k–tym powtórzeniu

we wszystkich seriach.

−

Obliczy

ć odchylenie standardowe odtwarzalności:

∑

=

=

K

1

k

2
Rk

R

s

K

1

s

.

−

Liczba stopni swobody estymatora s

R

w typ przypadku wynosi v = K

⋅

(J – 1).

−

Granica odtwarzalno

ści R jest wartością, której z prawdopodobieństwem 95 % nie

przekracza bezwzgl

ędna różnica pomiędzy dwoma kolejnymi wynikami badania

uzyskanymi w warunkach odtwarzalno

ści: R

≅

2,8

⋅

s

R

.

Odporność

Odporno

ść jest to miara zdolności metody do dostarczania jednakowych wyników

pomimo wprowadzenia niewielkich zmian parametrów metody. Badanymi parametrami mog

ą

by

ć parametry środowiska (np. temperatura) lub/i parametry procedury postępowania (np.

obj

ętość dodanego czynnika).

Sposób post

ępowania w przypadku badania jednego parametru:

−

Wykona

ć po n powtórzeń pomiaru dla dwóch wartości badanego parametru p

1

i p

2

przy

zało

żeniu, że mierzony jest ten sam obiekt i pozostałe warunki pomiaru nie zmieniły się.

−

Obliczy

ć średnie

1

x

i

2

x

odpowiadaj

ące parametrom p

1

i p

2

.

−

Obliczy

ć czy różnica pomiędzy

1

x

i

2

x

jest istotna. W tym celu oblicza si

ę wartość

statystyki:

r

1

2

s

2

x

x

n

t

⋅

−

=

gdzie s

r

jest odchyleniem standardowym powtarzalno

ści dla

mierzonego obiektu. Je

żeli wartość statystyki t jest większa niż wartość krytyczna

wynikaj

ąca z rozkładu t–Studenta dla liczby swobody v estymatora s

r

i ustalonego

poziomu ufno

ści (zazwyczaj przyjmuje się 95 %), to wpływ zmiany badanego parametru

z p

1

na p

2

jest statystycznie istotny.

−

Je

żeli wpływ zmian badanego parametru na wynik pomiaru jest statystycznie istotny,

obliczy

ć współczynnik odporności:

1

2

1

2

p

p

x

x

c

−

−

=

.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Na czym polega walidacja metody pomiarowej?
2. Jakie s

ą parametry charakteryzujące dokładność metody?

3. Co to jest powtarzalno

ść metody pomiarowej?

4. Co to jest odtwarzalno

ść metody pomiarowej?

5. Co to jest odporno

ść metody pomiarowej?

6. Jaka jest ró

żnica pomiędzy warunkami powtarzalności i odtwarzalności?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W tabeli zamieszczono wyniki pomiaru napi

ęcia x

jk

[mV]. Ka

żdy wiersz zawiera wyniki

pomiarów wykonanych w warunkach powtarzalno

ści, poszczególne wiersze zawierają wyniki

uzyskane w kolejnych dniach. Oblicz granic

ę powtarzalności wyników pomiarów.

Tabela do

ćwiczenia 1

powtórzenie

dzie

ń j

k = 1

k = 2

k = 3

s

rj

1

0,01369

0,01386

0,01380

2

0,01357

0,01351

0,01326

3

0,01324

0,01321

0,01323

4

0,01354

0,01329

0,01342

5

0,01325

0,01358

0,01326

Sposób wykonania

ćwiczenia

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizowa

ć informacje zawarte w rozdziale dotyczącym walidacji metod

pomiarowych,

2) dla ka

żdej serii j (dnia) obliczyć oszacowanie odchylenia standardowego s

rj

,

3) obliczy

ć odchylenie standardowe powtarzalności s

r

,

4) obliczy

ć liczbę stopni swobody v,

5) obliczy

ć granicę powtarzalności r,

6) sprawdzi

ć czy bezwzględna wartość różnicy dwóch kolejnych wyników napięcia

uzyskanych w tym samym dniu z prawdopodobie

ństwem 95 % nie przekracza wartości r,

7) zaprezentowa

ć otrzymane wyniki,

8) dokona

ć oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

W tabeli zamieszczono wyniki pomiaru napi

ęcia x

jk

[mV]. Ka

żdy wiersz zawiera wyniki

pomiarów wykonanych w warunkach powtarzalno

ści, poszczególne wiersze zawierają wyniki

uzyskane w kolejnych dniach. Oblicz granic

ę odtwarzalności wyników pomiarów.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Tabela do

ćwiczenia 2

powtórzenie

dzie

ń j

k = 1

k = 2

k = 3

1

0,01369

0,01386

0,01380

2

0,01357

0,01351

0,01326

3

0,01324

0,01321

0,01323

4

0,01354

0,01329

0,01342

5

0,01325

0,01358

0,01326

s

Rk

Sposób wykonania

ćwiczenia

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizowa

ć informacje zawarte w rozdziale 4.2. poradnika,

2) dla ka

żdej serii k (powtórzenia) obliczyć oszacowanie odchylenia standardowego s

Rk

,

3) obliczy

ć odchylenie standardowe odtwarzalności s

R

,

4) obliczy

ć liczbę stopni swobody v,

5) obliczy

ć granicę odtwarzalności R,

6) sprawdzi

ć czy bezwzględna wartość różnicy dwóch kolejnych wyników napięcia

uzyskanych w ró

żnych dniach z prawdopodobieństwem 95 % nie przekracza wartości R,

7) zaprezentowa

ć otrzymane wyniki,

8) dokona

ć oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) poda

ć główne założenia walidacji metody pomiarowej?

2) poda

ć przykład procesu walidacji metody pomiarowej?

3) scharakteryzowa

ć powtarzalność metody pomiarowej?

4) scharakteryzowa

ć odtwarzalność metody pomiarowej?

5) poda

ć warunki powtarzalności?

6) poda

ć warunki odtwarzalności?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

4.4.

Pojęcie trendu, umiejętność określania czasu koniecznego do
usunięcia usterki oraz momentu, kiedy należy interweniować

4.4.1. Materiał nauczania

Poj

ęcie trendu pochodzi z socjologii i oznacza wzrost zainteresowania danym zjawiskiem

w okre

ślonym czasie.

W przypadku napraw (serwisowania) aparatury medycznej nale

ży wyróżnić następujące

istotne punkty:
1. Zgłoszenie usterki (uszkodzenia) przez u

żytkownika

Nale

ży ustalić szczegóły usterki lub uszkodzenia. Zalecana jest rozmowa z osobą

obsługuj

ącą urządzenie, a nie z osobą zgłaszającą (np. pracownik pionu technicznego).

Nale

ży ustalić czy personel (osoba) dysponuje instrukcję obsługi urządzenia i czy

post

ępuje zgodnie z nią. Istotne jest także czy nie zmienił się personel (osoba)

obsługuj

ący urządzenie, a także kiedy ostatni raz urządzenie było skutecznie używane.

W razie potrzeby mo

żna, drogą internetowa, przesłać zdjęcie urządzenia, rysunki

poł

ączeń, przykłady zapisów (np. EKG) itp.

Wszystkie te działania maja ustali

ć czy urządzenie faktycznie uległo uszkodzeniu czy

tylko jest nieprawidłowo obsługiwane.

2. Podj

ęcie interwencji

W umowach gwarancyjnych, czas podj

ęcia interwencji serwisowej od momentu

zgłoszenia usterki wynosi z reguły 48 godzin i istnieje trend do jego skracania do
24 godzin.

3. Miejsce naprawy

Najcz

ęściej naprawa dokonywana jest u użytkownika. Często umowa (gwarancja)

przewiduje mo

żliwość przesłania urządzenia do serwisu, ale dotyczy to tylko stosunkowo

lekkich urz

ądzeń (np. do 10 kg wagi). Szczegóły miejsca naprawy powinny być

wcze

śniej wyjaśnione z użytkownikiem (telefon, internet, fax), tak aby nie był

zaskoczony sposobem interwencji serwisu.

4. Czas usuni

ęcia usterki (uszkodzenia)

Czas usuni

ęcia usterki (uszkodzenia) jest określony w umowach na 14 dni (typowo).

Istnieje jednak

że zauważalne tendencja do skracania tego czasu, np. do 10 dni.

Wszystko to co udało si

ę ustalić z użytkownikiem powinno dać serwisowi odpowiedź czy

faktycznie doszło do uszkodzenia urz

ądzenia. Jeżeli tak, to serwis powinien, znając

uszkodzenie, okre

ślić rodzaj ewentualnej usterki.

Serwisant dokonuje naprawy urz

ądzenia lub określa jaka część jest uszkodzona. Należy

sprawdzi

ć czy odpowiednia część zamienna znajduje się w magazynie serwisu lub

w magazynie producenta urz

ądzenia.

Czas sprowadzenia cz

ęści zamiennych w przypadku urządzeń zagranicznych może być

do

ść długi i rozsądne jest korzystanie z firm kurierskich. W przypadku przedłużania się

czasu oczekiwania na zamówion

ą część zamienną (podzespół), należy podjąć interwencję

u producenta, tak aby nie przekroczy

ć czasu usunięcia usterki określonego w umowie.

Nale

ży pamiętać o uwzględnieniu czasu potrzebnego na zamontowanie otrzymanej

cz

ęści, sprawdzenie urządzenia i przesłanie naprawionego urządzenia do użytkownika.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Co oznacza poj

ęcie „trend”?

2. Na czym polega podj

ęcie interwencji?

3. Gdzie powinien by

ć podany czas podjęcia interwencji serwisowej?

4. Jakie czynniki decyduj

ą o czasie niezbędnym do usunięcia usterki?

5. Jakie informacje nale

ży podać serwisantowi zgłaszając usterkę urządzenia?

6. Od czego uzale

żnione jest miejsce wykonania naprawy?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Załó

żmy, że jesteś pracownikiem serwisu przyjmującym zgłoszenia urządzeń do

naprawy. Osob

ą zgłaszającą uszkodzenie urządzenia zasilanego z akumulatora jest Kierownik

Techniczny przychodni. Ustal scenariusz rozmowy z klientem.

Sposób wykonania

ćwiczenia

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) poprosi

ć o rozmowę z osobą obsługująca urządzenie, np. pielęgniarką – tylko ona udzieli

istotnych, niezb

ędnych informacji ,

2) ustali

ć w jakim stanie jest akumulator:

−

czy akumulator jest naładowany?

−

jak długa była przerwa od ostatniego u

żytkowania aparatu?

−

czy w czasie przerwy w u

żytkowaniu aparatu, akumulator był ładowany?

3) ustali

ć, czy w urządzeniu działa sygnalizacja obniżonego zasilania,

4) dowiedzie

ć się czy personel techniczny może zmierzyć i podać ci wartość napięcia na

akumulatorze,

5) je

żeli wartość napięcia akumulatora jest za niska do poprawnej pracy urządzenia,

zasugerowa

ć użytkownikowi naładowanie akumulatora w ładowarce stanowiącej

wyposa

żenie urządzenia,

6) je

żeli wszystkie powyższe zabiegi nie przyniosły spodziewanego rezultaty, określić czas

i miejsc naprawy,

7) zaprezentowa

ć otrzymane wyniki,

8) dokona

ć oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) scharakteryzowa

ć czynniki mające wpływ na czas potrzebny do usunięcia

usterki?

2) wymieni

ć najistotniejsze informacje, jakie należy podać serwisantowi

zgłaszaj

ąc uszkodzenie aparatu?

3) wskaza

ć, gdzie dla danego urządzenia jest określony czas podjęcia

interwencji serwisowej?

4) powiedzie

ć kto decyduje o miejscu naprawy urządzenia?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

4.5.

Współpraca różnych elementów urządzeń elektromedycznych.
Sygnały i parametry aparatury elektromedycznej

4.5.1. Materiał nauczania

Wzmacniacze sygnałów biologicznych (wzmacniacze wstępne)

Wzmacniacze wst

ępne sygnałów biologicznych powinny charakteryzować się

nast

ępującymi cechami:

−

nie obci

ążać źródła sygnału lub czujnika (przetwornika) pomiarowego. Powinny mieć

du

żą rezystancję (impedancję) wejściową,

−

nie powinny wprowadza

ć dodatkowych zakłóceń do toru pomiarowego, czyli posiadać

małe szumy własne,

−

posiada

ć odpowiednią charakterystykę częstotliwościową (tzn. możliwość tłumienia zbyt

niskich i zbyt wysokich cz

ęstotliwości,

−

posiada

ć określoną obciążalność wyjścia, tzn. odpowiednią rezystancję (impedancję)

wyj

ściową,

−

posiada

ć zdolność do tłumienia sygnałów zakłócających, a wzmacniania sygnałów

biologicznych. Jest to tzw. dyskryminacja.

Przetwarzanie, wizualizacja i akwizycja sygnałów biomedycznych

Z punktu widzenia dziedziny, jak

ą jest przetwarzanie sygnałów biomedycznych,

organizm człowieka mo

że być interpretowany jako zamknięty układ, w którym krążą sygnały.

Informacje ró

żnego typy odbierane przez receptory trafiają do ośrodkowego układu

nerwowego oraz układu autonomicznego, które wypracowuj

ą na ich podstawie sygnały

steruj

ące praca systemów wykonawczych – efektorów. Pętla tego układu regulacji zamyka się

pomi

ędzy receptorami a efektorami poprzez z jednej strony narządy wewnętrzne człowieka

a z drugiej poprzez otoczenie.
No

śnikiem informacji, charakteryzującej stan lub proces odbywający się w organizmie jest

sygnał biologiczny. Istnieje kilka kryteriów jego podziału. Bior

ąc pod uwagę jego charakter

mo

żemy wyróżnić następujące typy sygnałów biologicznych:

−

chemiczne,

−

elektryczne,

−

magnetyczne,

−

mechaniczne.

Rys. 2. Ogólny system zbierania, rejestracji i nadzorowania sygnałów biomedycznych nieelektrycznych

[16, str. 3]

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Rys. 3. Ogólny system zbierania, rejestracji i nadzorowania sygnałów biomedycznych elektrycznych

Tabela 1. Przykładowe, charakterystyczne własno

ści amplitudowo-częstotliwościowe elektrycznych sygnałów

biomedycznych [11]

Nazwa sygnału (skrót) Zakres amplitudy Zakres cz

ęstotliwości

Uwagi

Elektrokardiogram

(EKG)

0,5–5 mV

0,05–250 Hz

Potencjały czynno

ściowe serca

Elektroencefalogram

(EEG)

2–100

µ

V

0,5–100 Hz

Potencjały czynno

ściowe mózgu

Elektrogastrogram

(EGG)

100–500

µ

V

0,01–10 Hz

Potencjały czynno

ściowe żołądka

Elektromiogram

(EMG)

0,05–10 mV

5 Hz–10 kHz

Potencjały czynno

ściowe mięśni

Elektrohisterogram

(EHG)

1–10 mV

0,1–500 Hz

Potencjały czynno

ściowe macicy

Ze wzgl

ędu na rozpowszechnienie się w ostatnich latach techniki komputerowej, jest

stosowany nieco inny sposób akwizycji sygnałów biologicznych z wykorzystaniem do tego
celu komputera i wizualizacji czy nadzoru sygnałów biologicznych na ekranie monitora.
Wykorzystuje si

ę przy tym istniejącą strukturę komputera.

Rys. 4. Przykład schematu blokowego stanowiska akwizycji sygnałów biologicznych

(pomiar ci

śnienia krwi) [16, str. 8]

Przetwornik A/C mo

że znajdować się na zewnątrz komputera lub stanowić tzw. kartę

rozszerzaj

ącą umieszczoną w komputerze.

Ź

ródło

sygnału

Sygnał

elektryczny

Układ

elektroniczny

WIZUALIZACJA

REJESTRACJA

POMIAR

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Wzmacniacze sygnałów biologicznych
Układ podstawowy wzmacniacza ró

żnicowego

Rys. 5. Układ podstawowy wzmacniacza ró

żnicowego [17, str. 137]

Wzmocnienie ró

żnicowe lub antyfazowe dla sygnału biologicznego może być określone ze

wzoru

BE

CE

C

R

21

R

22

ur

2r

r

R

β

∆U

∆U

∆U

∆U

k

=

−

=

=

gdzie:

β

– wzmocnienie pr

ądowe tranzystora,

r

CE

– rezystancja wewn

ętrzna tranzystora,

r

BE

– rezystancja wej

ściowa tranzystora,

R

C

║r

CE

– oznacza poł

ączenie równoległe R

C

i r

CE

.

Wzmocnienie sygnału wspólnego lub sumacyjnego (zakłócaj

ącego,czyli sieciowego 50 Hz)

mo

żna określić ze wzoru

E

C

S

22

S

21

us

2R

R

∆U

∆U

∆U

∆U

k

=

−

=

−

=

gdzie: R

E

– warto

ść rezystora emiterowego.

Wzory na k

ur

i k

us

s

ą wyprowadzone przy założeniu, że wzmacniacz różnicowy jest idealnie

symetryczny (oba tranzystory maj

ą takie same parametry).

Parametrem ł

ączącym oba te wzmocnienia jest CMRR (Common ModeRejection Ratio –

współczynnik tłumienia sygnału wspólnego)

BE

E

us

ur

r

R

β

k

k

CMRR

≈

=

Współczynnik CMRR cz

ęsto jest wyrażany w dB

CMRR [dB] =

us

ur

k

k

20lg

Ta cecha wzmacniacza ró

żnicowego, czyli zdolność do tłumienia sygnałów zakłócających

(synfazowych) umo

żliwia wzmocnienie sygnałów różnicowych (antyfazowych) rzędu mV

w otoczeniu sygnałów zakłócaj

ących (50 Hz) rzędu V.

U

21

U

11

U

22

U

12

R

E

R

C

R

C

I

E

T

1

T

2

+

+

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Wzmacniacz różnicowy o dużym współczynniku tłumienia sygnału zakłócającego
(wspólnego)

Rys. 6. Wzmacniacz ró

żnicowy o dużym współczynniku tłumienia sygnału wspólnego [17, str. 140]

Rezystancja R

E

została zast

ąpiona przez tranzystor T

3

spełniaj

ący rolę źródła prądowego.

Dostarcza on pr

ąd o stałej wartości I

E

przy bardzo du

żej wartości rezystancji wewnętrznej

(rz

ędu dziesiątek M

Ω

). Dzi

ęki temu nie zmienia się wzmocnienie różnicowe (antyfazowe),

natomiast znacznie zwi

ększa się tłumienie sygnału wspólnego (czyli maleje wzmocnienie dla

tego sygnału).
Dodatkowe zwiększenie współczynnika dyskryminacji

Dodatkowe zwi

ększenie współczynnika dyskryminacji można osiągnąć przez

kompensacj

ę zakłóceń synfazowych występujących na pacjencie tak jak to przedstawiono na

rys. 7.

Rys. 7. Przykład podł

ączenia układu redukującego zakłócenia [18]

W punkcie poł

ączenia oporników R2 i R3 występuje napięcie synfazowe (zakłócające),

które jest podawane na praw

ą nogę pacjenta w przeciwfazie i kompensuje się z napięciem

zakłócaj

ącym występującym na pacjencie. Można przyjąć, że dyskryminacja wzrasta o tyle,

ile wynosi wzmocnienie wzmacniacza kompensuj

ącego.

Zastosowany w rozwi

ązaniu wzmacniacz AD 620A firmy Analog Devices jest przeznaczony

do zastosowania jako wzmacniacz medyczny, szczególnie do torów EKG oraz wzmacniaczy

U

21

U

11

U

22

U

12

R

3

R

C

R

C

I

E

T

1

T

2

+

+

R

2

R

1

T

3

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

przetwarzaj

ących napięcie z przetworników pomiarowych. Charakteryzuje się następującymi

parametrami:

−

impedancj

ą wejściową 2 G

Ω

║2 pF,

−

wzmocnieniem sygnału antyfazowego od 1 do 1000 (regulacja przy pomocy dobieranego
rezystora, podł

ączonego pomiędzy końcówkami 1 i 8 układu scalonego),

−

współczynnikiem CMRR – 100 dB,

−

szerokim zakresem napi

ęć zasilających od

±

2,3 V do

±

18 V,

−

małymi szumami wej

ściowymi rzędu 9 nV,

−

małym poborem pr

ądu zasilającego ok. 1,3 mA (możliwość zastosowania w sprzęcie

zasilanym z baterii),

−

szerokim pasmem przenoszenia do około 100 kHz.

Tego typu scalone wzmacniacze biologiczne, medyczne aktualnie wypieraj

ą wzmacniacze

składane z elementów dyskretnych (czyli tranzystorów). W przypadku stosowania gotowych
układów scalonych odpada konieczno

ść dobierania tranzystorów o identycznych parametrach

w stopniu wej

ściowym.

Wzmacniacze z izolacją (wzmacniacz izolowany)

Mo

żna ogólnie stwierdzić, że prądy płynące przez pacjenta powinny być jak najmniejsze.

Gdy pacjent jest izolowany od ziemi a wzmacniacz poł

ączony do pacjenta nie ma

galwanicznego poł

ączenia z resztą urządzenia, przez pacjenta płynąć mogą tylko prądy

wynikaj

ące ze sprzężenia pojemnościowego pomiędzy siecią zasilająca a pacjentem oraz ze

sprz

ężenia pojemnościowego od pacjenta do ziemi.

Wzmacniacze takie maj

ą oznaczenia na schematach:

Rys. 8. Wzmacniacz z izolacj

ą

Przekazywanie sygnału pacjenta odbywa si

ę najczęściej poprzez transoptory lub poprzez

sprz

ężenie magnetyczne, ewentualnie pojemnościowe. Zasilana jest część nieizolowana

a energia zasilaj

ąca do części izolowanej przekazywana jest poprzez sprzężenie magnetyczne

(przetwornica indukcyjna pracuj

ąca na częstotliwości od kilkudziesięciu do kilkuset kHz).

Wzmacniacze z izolacj

ą produkuje firma Burr–Brown i Analog Devices.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

5. Jakie cechy powinny posiada

ć wzmacniacze wstępne sygnałów biologicznych?

6. Jakie poznałe

ś typy sygnałów biologicznych?

7. Jakie

poznałe

ś,

charakterystyczne

własno

ści

amplitudowo-cz

ęstotliwościowe

elektrycznych sygnałów biomedycznych?

Cz

ęść izolowana dołączona

do pacjenta

Zasilanie

Wyj

ście

Bariera

Cz

ęść nieizolowana

Rezystor reguluj

ący

wzmocnienie

Wej

ście

Ró

żnica potencjałów

pomi

ędzy masami

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

8. Czym charakteryzuje si

ę wzmacniacz różnicowy o dużym współczynniku tłumienia

sygnału zakłócaj

ącego?

9. Jaka jest budowa i zasada działania wzmacniacza z izolacj

ą?

10. Jaki wpływ na przebieg biologiczny mo

że mieć zbyt mała oporność wejściowa

wzmacniacza ró

żnicowego?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz warto

ści napięć i polaryzację w punktach oznaczonych od A do I, przy założeniu,

że układ wzmacniacza jest idealny, tzn. idealnie symetryczny, tranzystory T

1

i T

2

(tak

że T

3

i T

4

) s

ą identyczne, a U

BE

= + 0,7 V (npn tranzystor) oraz I

B

= 0? Wyja

śnij, w jakim celu

zastosowano tranzystory T

1

i T

2

?

Rysunek do

ćwiczenia 1

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się ze schematem przedstawionym na rysunku,

2) wyznaczy

ć równania, z których obliczona zostanie wartość napięć i polaryzacja

w punktach oznaczonych od A do I,

3) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

4) dokona

ć oceny ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Wej 1

R

1

T

1

A

Wej 2

R

2

T

2

I

B

150 k

Ω

150 k

Ω

H

- 6 V

T

3

T

4

R

3

120 k

Ω

37

µ

A

D

Wyj 1

+ 6 V

- 6 V

C

F

T

5

R

5

39 k

Ω

R

7

390 k

Ω

R

6

560 k

Ω

Wyj 2

E

G

R

4

120 k

Ω

+ 6 V

T1 – T5

2N2484

35,3

µ

A

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Ćwiczenie 2

Oblicz, jaki b

ędzie sygnał różnicowy na wyjściu wzmacniacza, jeżeli na wejściu

wzmacniacz miał warto

ść 1 mV. Oblicz, jaki będzie sygnał synfazowy na wyjściu

wzmacniacza, je

śli na wejściu sygnał wynosił 1 V. Należy przyjąć, że dyskryminacja

wzmacniacza ró

żnicowego wynosi 100 dB, a wzmocnienie różnicowe wzmacniacza wynosi

60 dB.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się z budową, zasadą działania i wzorami opisującymi wzmacniacz różnicowy,

2) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

3) dokona

ć oceny ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

−

zeszyt,

−

przybory do pisania,

−

kalkulator,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Uzupełnij tabelk

ę:

Tabela do

ćwiczenia 3

Wzmocnienie

[dB]

Napi

ęcie wejściowe U

1

[V]

Napi

ęcie wyjściowe U

2

[V]

Wzmocnienie

[V/V]

20

40

60

80

100

120

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się z budową i zasadą działania wzmacniacza sygnałów biologicznych,

2) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

3) dokona

ć oceny ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) scharakteryzowa

ć wzmacniacz sygnałów biologicznych?

2) narysowa

ć ogólny schemat systemu przetwarzania, wizualizacji i akwizycji

sygnałów biomedycznych?

3) narysowa

ć schemat blokowy stanowiska do akwizycji pomiaru ciśnienia

krwi?

4) narysowa

ć układ podstawowy wzmacniacza różnicowego?

5) wyja

śnić znaczenie współczynnika CMRR?

6) wyja

śnić zasadę działania układu redukującego zakłócenia?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

4.6. Regulacja parametrów i testowanie sprzętu i aparatury

medycznej

4.6.1. Materiał nauczania

Podstaw

ą regulacji parametrów, testowania sprzętu i aparatury medycznej jest znajomość

działania układów elektronicznych stosowanych w aparaturze medycznej, umiej

ętność

posługiwania si

ę przyrządami pomiarowymi oraz zapoznane się z dokumentacją producenta

aparatury medycznej. Najwi

ęcej praktycznej informacji znajduje się w instrukcjach

serwisowych producenta. Pewn

ą ilość informacji można także znaleźć w instrukcji obsługi

urz

ądzenia.

Ze wzgl

ędu na szeroki asortyment aparatury medycznej, rozmaitość rozwiązań

stosowanych przez producentów trudno jest poda

ć uniwersalny sposób postępowania. Można

poda

ć pewne wspólne reguły postępowania.

Czynności, które należy wykonać przed regulacją parametrów lub testowaniem
aparatów medycznych

Przy odł

ączonym aparacie od sieci zasilającej (wtyczka sieciowa niepodłączona do

gniazdka sieciowego) sprawdzi

ć wszystkie dostępne z zewnątrz bezpieczniki. Należy

stosowa

ć takie wkładki topikowe (wartość prądu i typ wkładki), jak określił to producent

urz

ądzenia. Nie należy stosować zamiennie wkładek WTA (zwykłe) i WTA-T (zwłoczne).

W przypadku aparatów zasilanych bateryjnie lub akumulatorowo, nale

ży sprawdzić stan

baterii lub akumulatora. W przypadku słabej baterii lub akumulatora nale

ży zastosować nową

bateri

ę lub naładowany akumulator, ewentualnie (o ile to możliwe) przejść na zasilanie

z zasilacza (w tym przypadku nale

ży zwrócić uwagę na polaryzację biegunów zasilacza).

Zasilić urządzenie

Zasili

ć urządzenie napięciem znamionowym 230 V / 50 Hz, chyba, że producent podaje

inaczej.
Sprawdzić działanie urządzenia

Po wł

ączeniu urządzenia należy sprawdzić jego działanie. Należy sprawdzić, czy działa

np. pod

świetlanie wskaźników, diod świecących, wybór parametrów, zmiana parametrów itp.

Badane urz

ądzenie należy obciążyć lub sterować w sposób podany przez producenta.

Najcz

ęściej stosowane obciążenia aparatury medycznej:

−

rezystory stałe,

−

opornice dekadowe,

−

rezystory bezindukcyjne,

−

kondensatory.
Najbardziej rozpowszechnione s

ą opornice dekadowe. Maja szeroki zakres nastawialnej

oporno

ści co czyni je bardzo uniwersalnymi. Ich wadą jest ograniczona obciążalność prądowa

(im wi

ększa rezystancja dekady tym mniejszy prąd może przez nią przepłynąć).

Ze wzgl

ędu na sposób wykonywania tzn. nawijanie drutu oporowego na odpowiednie karkasy

charakteryzuj

ą się dużą indukcyjnością własną i pojemnością.

Rezystory bezindukcyjne maj

ą charakter czysto rezystancyjny i należy je stosować tam gdzie

to zaleca producent. Wykonywane s

ą poprzez nanoszenie warstwy oporowej na podłoże

ceramiczne. Ich pojemno

ść montażowa także jest do pominięcia.

Nale

ży tu pamiętać, że stosowanie opornic dekadowych w miejsce rezystorów

bezindukcyjnych mo

że spowodować odkształcenie wytwarzanego przebiegu, błędne pomiary

a nawet sugerowa

ć nieistniejące uszkodzenie aparatu.

Źródła sygnałów wejściowych i wyjściowych możemy podzielić na:

−

napi

ęciowe,

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

−

pr

ądowe.

Źródło napięciowe

Na zaciskach idealnego

źródła napięciowego występuje stała różnica potencjałów

niezale

żnie od wartości obciążenia. Idealne źródło napięcia powinno mieć rezystancję

wewn

ętrzną równą zero. W praktyce źródło napięciowe charakteryzuje się niezerową

warto

ścią rezystancji (oporności) wewnętrznej.

W

2

g

W

2

2

R

U

I

R

U

U

I

−

=

−

=

gdzie:

I

g

jest pr

ądem zwarcia równym

W

R

U

Rys. 9.

Źródło napięciowe

[17, str. 104]

W praktyce

źródło napięciowe zbliża się do idealnego, jeżeli R

W

<< R

obc

.

Źródło prądowe

Źródło prądowe wymusza na swoich zaciskach przepływ prądu o stałym natężeniu przez

obwód zewn

ętrzny, niezależnie od wartości rezystancji obciążenia i napięcia występującego

na zaciskach.

W

2

g

2

R

U

I

I

−

=

Rys. 10. Schemat zast

ępczy źródła prądowego [17, str. 104]

– Sposób oznaczenia

źródła prądowego

W praktyce

źródło prądowe zbliża się do idealnego, jeżeli R

W

>> R

obc

.

W przypadku urz

ądzeń podających przebiegi na pacjenta do testowania najlepiej nadaje się

oscyloskop. Umo

żliwia on zarówno pomiar amplitudy przebiegu jak i jego okresu

(cz

ęstotliwości).

Generatory napi

ęciowe produkowane fabrycznie posiadają prawie wyłącznie wyjście

napi

ęciowe, czasami o przełączanej wartości oporności wewnętrznej (np. 5

Ω

/ 50

Ω

).

Istniej

ą także generatory o wyjściu symetrycznym (np. 2 x 600

Ω

). S

ą one źródłem napięcia

ró

żnicowego (antyfazowego) i można przy ich pomocy łatwo zmierzyć wzmocnienie

ró

żnicowe układu. Przy pomocy generatora o wyjściu niesymetrycznym można zmierzyć

wzmocnienia synfazowe układu. Charakter

źródła prądowego mają np. wyjścia niektórych

stymulatorów impulsowych.
Testowanie sprzętu i aparatury medycznej

W przypadku urz

ądzeń sterowanych mikroprocesorowo często można skorzystać

z procedur testowych przewidzianych przez producenta. Nale

ży stosować się do zaleceń

zawartych w instrukcji obsługi lub serwisowej, tzn. testowane urz

ądzenie należy obciążać lub

sterowa

ć tak jak to zaleca producent.

1mA

R

obc

R

W

U

I

2

U

2

I

2

Ig

R

obc

R

W

U

2

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

W przypadku stwierdzenia nieprawidłowo

ści działania testowanego aparatu (urządzenia)

medycznego nale

ży przystąpić do jego regulacji lub naprawy. W tym celu należy posiadać:

−

instrukcj

ę serwisową lub przynajmniej schematy ideowe urządzenia,

−

podstawowe urz

ądzenia pomiarowe (multimetry, oscyloskop),

−

narz

ędzia do demontażu urządzenia (np. wkrętaki z dwoma rodzajami końcówek),

−

elementy do obci

ążenia wyjść aparatury (dekady oporowe, rezystory bezindukcyjne lub

inne wskazane przez producenta),

−

generatory o odpowiednim dla urz

ądzenia zakresie napięcia, częstotliwości i wyjściu,

−

wkr

ętaki o izolowanych końcówkach (do regulacji).

Po wył

ączeniu urządzenia z sieci zasilającej przystępujemy do demontażu obudowy.

Czasami informacje na ten temat zawarte s

ą w instrukcji serwisowej. Należy pamiętać

o ostro

żności podczas wszelkich regulacji wewnątrz urządzenia. Wszelkich koniecznych

regulacji dokonujemy jedn

ą ręką – nie wkładamy obu rak do wnętrza urządzenia (możliwość

wywołania przepływu pr

ądu w obwodzie: ręka – serce – ręka). Szczególną ostrożność należy

zachowa

ć w pobliżu transformatora sieciowego (zasilającego) – istnieje możliwość porażenia

napi

ęciem sieciowym 230 V / 50 Hz. W przetwornicach impulsowych (w zasilaczach)

napi

ęcie na kondensatorach może utrzymywać się przez pewien okres czasu już po

wył

ączeniu zasilania.

Przed przyst

ąpieniem do regulacji, staramy się, na podstawie instrukcji serwisowej,

opisów na laminacie urz

ądzenia lub schematu ideowego (płytce drukowanej) odnaleźć

charakterystyczne punkty pomiarowe i elementy regulacyjne urz

ądzenie.

Zalecane jest dokonanie wst

ępnych oględzin wnętrza aparatu w celu znalezienia

nadpalonych rezystorów, p

ękniętych (lub „spuchniętych”) kondensatorów (głównie

elektrolitycznych), spalonych bezpieczników, przegrzanych fragmentów laminatu, np.
uszkodze

ń, które można stwierdzić wizualnie. Także wyraźnie obkurczone koszulki na

kondensatorach elektrolitycznych wskazuj

ą na ich przegrzanie. Wszystkie takie zauważone

elementy nale

ży wylutować z urządzenia i na ich miejsce wlutować sprawne.

Przy wymianie elementów nale

ży zwrócić uwagę nie tylko na nominalne wartości

oporno

ści i pojemności, ale również na pozostałe parametry, szczególnie: dla rezystorów na

moc rozproszon

ą (wydzielaną) i tolerancję oporności, a dla kondensatorów na napięcie pracy

i zakres temperatur pracy.

Podstawow

ą czynnością jest pomiar napięć, jakie otrzymujemy z zasilacza. W przypadku

pomiarów pozytywnych mo

żna wysunąć wniosek o prawidłowej pracy zasilacza.

W przeciwnym wypadku sadzi

ć należy, że uszkodzenie tkwi w zasilaczu (lub że występuje

zwarcie w układzie zasilanym z tego zasilacza).

Posługuj

ąc się schematem ideowym urządzenia (oraz instrukcją serwisową) sprawdzamy

napi

ęcia najczęściej stałe lub przebiegi impulsowe w charakterystycznych punktach układu.

W przypadku pomiaru napi

ęć zmiennych należy pamiętać, że większość multimetrów

wskazuje warto

ść skuteczną przebiegu sinusoidalnego o częstotliwości do kilkuset Hz, a tylko

nieliczne (dro

ższe) mierzą wartość skuteczną przebiegu niezależnie od jego kształtu.

Multimetry takie okre

ślane są mianem RMS lub true RMS.

Wszystkich regulacji dokonujemy w sposób przemy

ślany, rozważny i w ściśle określonej

kolejno

ści (zazwyczaj podanej przez producenta). Nie kręcimy wszystkimi dostępnymi

regulatorami, ale jednym (np. potencjometrem) obserwuj

ąc na mierniku lub oscyloskopie jak

zmiana jego poło

żenia wpływa na mierzoną wielkość. Nie jest przesadą zapamiętanie lub

nawet zapisanie np. poło

żenia suwaka potencjometru, żeby nie było problemu z powrotem do

warto

ści początkowej. W przypadku potencjometrów wieloobrotowych, w których suwak jest

niewidoczny, mo

że być konieczne zanotowanie kierunku i ilość wykonanych obrotów lub

nawet pomiar rezystancji.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jakie czynno

ści należy wykonać przed regulacją parametrów lub testowaniem aparatury

medycznej?

2. Co to jest idealne

źródło napięciowe?

3. Jaka powinna by

ć rezystancja wewnętrzna idealnego źródła napięciowego?

4. Co to jest idealne

źródło prądowe?

5. Czym nale

ży dysponować przystępując do testowania aparatury medycznej?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Okre

śl zakłócenia wpływające na pracę aparatury do pomiarów prądów czynnościowych.

Sposób wykonania

ćwiczenia

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizowa

ć informacje zawarte w rozdziale 4.6. poradnika,

2) przygotowa

ć elektrokardiograf o zasilaniu sieciowo-bateryjnym z możliwością załączania

i wył

ączania filtrów: mięśniowego (35 Hz) i sieciowego (50 Hz) oraz zapisem na taśmie

papierowej,

3) przygotowa

ć aparat do pracy zgodnie z instrukcją obsługi, sprawdzić poprawność

działania i ilo

ść papieru do zapisu sygnału EKG,

4) przygotowa

ć źródło sygnału, np. generator o wyjściu symetrycznym i napięciu

sinusoidalnym, o regulowanej amplitudzie od 1 mV do 10 mV i cz

ęstotliwości od 1 Hz

do 100 Hz,

5) kabel zasilaj

ący generatora odsunąć na maksymalną odległość od kabla pacjenta,

6) podł

ączyć końcówki R i F rejestratora do wyjść generatora, a końcówkę N i końcówki

pozostałe do masy generatora,

7) ustawi

ć na rejestratorze zapis odprowadzenia I,

8) zada

ć z generatora sygnał sinusoidalny o częstotliwości 5 Hz i amplitudzie takiej, aby

uzyska

ć jak największą amplitudę zapisu, dla czułości np. 10 mm/mV. Jeżeli rejestrator

posiada mo

żliwość zapisu jednego kanału na całej szerokości papieru można rozszerzyć

szeroko

ść zapisu odpowiednio dobierając amplitudę napięcia z generatora i czułość

rejestratora. UWAGA: zapisany przebieg nie mo

że być przesterowany (obcięty).

Pr

ędkość zapisu elektrokardiogramu ustawić na 25 mm/s. Wszystkie filtry powinny być

wył

ączone,

dokona

ć rejestracji przebiegu,

rozsymetryzowa

ć wejście wzmacniacza włączając szeregowo z wejściem R (lub L) rezystor o

warto

ści np. 10 k

Ω

,

dokona

ć rejestracji przebiegu,

zmieni

ć rezystor 10 k

Ω

na 100 k( i dokona

ć rejestracji,

odpowiedzie

ć na pytanie czy można scharakteryzować otrzymane zapisy oraz czy na ich podstawie można

okre

ślić częstotliwość zakłóceń,

wł

ączyć filtr 50 Hz i 35 Hz i dokonać rejestracji zapisu,

okre

ślić jak załączenie filtru (filtrów) wpłynęło na otrzymane zapisy,

zmieni

ć częstotliwość napięcia z generatora na 60 Hz i dokonać rejestracji przy pełnym paśmie i przy

wł

ączonych filtrach 50 Hz i 35 Hz,

obja

śnić jak ograniczenie przenoszonego pasma wpłynie na jakość zapisu EKG,

usun

ąć rozsymetryzowanie wejścia wzmacniacza i zmienić położenie kabla pacjenta, owijając go wokół kabla

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

sieciowego, po czym wył

ączyć filtry 35 Hz i 50 Hz,

dokona

ć rejestracji przebiegu i objaśnić otrzymane wyniki,

powtórzy

ć punkty 1–19 dla rejestratora zasilanego bateryjnie i objaśnić otrzymane wyniki,

post

ępując zgodnie z instrukcją obsługi elektrokardiografu dokonać rejestracji wszystkich odprowadzeń z

powierzchni ciała jednego z uczestników

ćwiczenia, a następnie objaśnić otrzymane wyniki,

zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

dokona

ć oceny ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

elektrokardiograf o zasilaniu sieciowo-bateryjnym z mo

żliwością załączania i wyłączania filtrów: mięśniowego

(35 Hz) i sieciowego (50 Hz) oraz zapisem na ta

śmie papierowej,

źródło sygnału, np. generator o wyjściu symetrycznym i napięciu sinusoidalnym,
o regulowanej amplitudzie od 1 mV do 10 mV i cz

ęstotliwości od 1 Hz do 100 Hz,

rezystor 10 k( i 100 k(,
żel do EKG,
zeszyt,
przybory do pisania,
linijka,
lupa,
literatura wskazana przez nauczyciela.

4.6.4. Sprawdzian post

ępów

Czy potrafisz:
TAK NIE1)scharakteryzować idealne źródło napięciowe?( (2)uzasadnić czy zwarcie
zacisków wyj

ściowych źródła napięciowego może być dla niego szkodliwe?

(

(

3)scharakteryzować idealne źródło prądowe? (

(

4)uzasadnić czy zwarcie

zacisków wyj

ściowych źródła prądowego może być dla niego szkodliwe?

(

(

5) przedstawić etapy regulacji urządzenia?( (

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

4.7.

Zasady lokalizacji dysfunkcji urz

ądzeń medycznych

z uwzgl

ędnieniem specyfiki poszczególnych grup sprzętu

4.7.1. Materiał nauczania

Naprawa urz

ądzeń medycznych odbywa się najczęściej w dziale serwisu producenta urządzenia. Obejmuje w

zasadzie dwa podstawowe etapy, tj. weryfikacj

ę szczegółową (stanowiskową) urządzenia, podzespołu oraz

napraw

ę zasadniczą, związaną zazwyczaj

z wymian

ą pojedynczych elementów, strojeniem stanowiskowym itp. Zadaniem specjalistów zajmujących się

aparatur

ą elektromedyczną i elektryczną jest, aby poprawnie zweryfikowany, a następnie usprawniony

podzespół „współgrał” z cało

ścią urządzenia w momencie jego końcowego strojenia. Istotną rolę odgrywa tu

sekcja kontroli technicznej, której kontrolerzy sprawdzaj

ą poprawność oraz jakość wykonanej naprawy.

Dysponuj

ąc nowoczesnymi przyrządami pomiarowymi, są w stanie bardzo szybko i trafnie zlokalizować

uszkodzenie, a nast

ępnie precyzyjnie je usunąć.

Naprawa aparatury elektromedycznej obejmuje ró

żnego rodzaju źródła zasilania, instalacje

i osprz

ęt urządzenia uzależnione od specyfiki poszczególnych grup sprzętu.

Klasy ochronno

ści

Klasy ochronno

ści można określić jako wybrane kombinacje klasycznych zabezpieczeń stanowiące kompletny

system ochrony przed ogólnie znanymi pora

żeniami elektrycznymi, rozpatrywanymi głównie od strony części

sieciowej urz

ądzeń.

Wyró

żnia się trzy podstawowe klasy ochronności urządzeń elektromedycznych:

Urz

ądzenie klasy I, którego konstrukcja zawiera:

ochron

ę podstawową w postaci izolacji podstawowej o określonych parametrach, zabezpieczającej przed

kontaktem z cz

ęściami pod niebezpiecznym napięciem,

ochron

ę dodatkową, polegającą na przyłączeniu korpusu urządzenia do przewodu uziemienia ochronnego w taki

sposób,

że dostępne części metalowe urządzenia nie mogą stać się elektrycznie niebezpieczne w przypadku

uszkodzenia izolacji podstawowej.
Urz

ądzenie klasy II, w którym ochrona polega na oddzieleniu dostępnych części przewodzących od części

niebezpiecznych za pomoc

ą izolacji:

podwójnej (podstawowej + dodatkowej) o okre

ślonych parametrach, lub:

zamiast izolacji podwójnej – dopuszczeniu izolacji wzmocnionej o takim samym poziomie zabezpieczenia jak w
przypadku izolacji podwójnej.
Urz

ądzenie klasy II nie może zawierać jakichkolwiek środków służących do uziemienia ochronnego.

Urz

ądzenie zasilane wewnętrznie (z wewnętrznego źródła energii elektrycznej), nie mające generalnie

poł

ączenia z siecią elektryczną, poza ściśle określonymi przypadkami, zwane zwyczajowo urządzeniem

bateryjnym.
Ochrona od strony pacjenta
W technice medycznej pojawienie si

ę możliwości kontaktu urządzeń z ciałem pacjenta, najczęściej za

po

średnictwem tzw. części aplikacyjnych, wprowadziło wiele nowych problemów do klasycznego układu:

urz

ądzenie – użytkownik. Sama część aplikacyjna często również posiada izolację chroniącą pacjenta przed

ró

żnymi istniejącymi jak i potencjalnymi niebezpiecznymi napięciami i prądami występującymi w urządzeniu

medycznym lub w jego otoczeniu. Zagro

żenia zewnętrzne mogą oddziaływać bezpośrednio na pacjenta, ale

tak

że być przenoszone do aparatu elektromedycznego m.in. poprzez części sygnałowe zewnętrznych urządzeń

przył

ączonych kablami sygnałowymi. Jednym ze sposobów ochrony w tych obwodach mogą być wbudowane

bariery galwaniczne. Przez poj

ęcie bariery galwanicznej rozumiemy układ elektroniczny z odpowiednio

przetworzonym sygnałem przenoszonym drog

ą fotooptyczną oraz zasilaniem przenoszonym drogą indukcji

elektromagnetycznej poprzez materiał stanowi

ący izolację dla bezpośredniego przepływu prądu. Prądy upływu

w urz

ądzeniach elektromedycznych tak jak i innych urządzeniach są prądami pasożytniczymi, płynącymi na

skutek nieidealno

ści izolacji elektrycznej. Składają się na to głównie niepożądane pojemności elektryczne

pomi

ędzy odizolowanymi obwodami, które można do pewnego stopnia ograniczać, ale nie da się ich całkowicie

wyeliminowa

ć. W układach, zwłaszcza z wyższymi napięciami stałymi, może występować stały prąd upływu na

skutek sko

ńczonej wartości rezystancji izolacji elektrycznej. W urządzeniach elektromedycznych do

podstawowych pr

ądów upływu należą: prąd upływu uziomowy, obudowy i pacjenta. Prądy te pochodzą

najcz

ęściej z przewodu fazowego zwykłej sieci elektrycznej. Prąd upływu uziomowy płynie przez izolację części

sieciowej do metalowej obudowy lub korpusu urz

ądzenia, a następnie przez przewód uziemienia ochronnego

tego urz

ądzenia do ziemi (Rys. 11). Prąd ten w przypadku przerwy w przewodzie uziemienia ochronnego

urz

ądzenia, przy równoczesnym dotknięciu obudowy urządzenia przez pacjenta lub osobę obsługującą, popłynie

przez impedancj

ę osoby dotykającej. W zdecydowanej większości przypadków urządzeń elektromedycznych

dopuszczaln

ą granicą tego prądu w stanie normalnym jest wartość 500 µA.

Pr

ąd upływu obudowy płynie przez izolację części sieciowej urządzenia do jego obudowy

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

i stamt

ąd różnymi drogami do ziemi, włącznie z doziemnymi pojemnościami pasożytniczymi tej obudowy (Rys.

12). Jego dopuszczalna warto

ść graniczna w urządzeniach elektromedycznych w normalnym stanie wynosi 100

µA.
Pr

ąd upływu pacjenta płynący przez część aplikacyjną przyłączoną do pacjenta (włącznie

z izolacj

ą tej części, jeśli jest typu pływającego – F) dzieli się na kilka przypadków

w zale

żności od lokalizacji źródła tego prądu. Może to być prąd pochodzący:

z cz

ęści sieciowej rozpatrywanego aparatu (stan normalny, typowa granica: typ B, BF –

100 µA, typ CF – 10 µA, typy ochrony okre

ślono niżej), (Rys. 13.),

z zewn

ętrznego napięcia sieciowego, które pojawiło się na części sygnałowej

rozpatrywanego aparatu (stan uszkodzenia, graniczna warto

ść podawana tylko dla części

aplikacyjnej typu B – 5 mA),
z zewn

ętrznego napięcia sieciowego, które pojawiło się na izolowanej części aplikacyjnej

rozpatrywanego aparatu (stan uszkodzenia, graniczna warto

ść: 5 mA dla typu BF, 50 µA

dla CF.) (Rys. 14.).

EMBED

PBrush

Rys. 11. Przykład pr

ądu upływu uziomowego [12]

EMBED PBrush

Rys. 12. Przykład pr

ądu upływu obudowy [12]

EMBED PBrush
Rys. 13. Przykład pr

ądu upływu pacjenta (w normalnym stanie technicznym urządzenia

[12]

EMBED PBrush
Rys. 14. Przykład pr

ądu upływu pacjenta w przypadku stanu uszkodzenia w postaci

niebezpiecznego

napi

ęcia na pacjencie [12]

Typy ochrony cz

ęści aplikacyjnych

W celu uproszczenia zasad dopuszczalno

ści kontaktu różnych części aplikacyjnych

urz

ądzeń elektromedycznych z różnymi częściami ciała pacjenta konstrukcje części

aplikacyjnych podzielono w normach na trzy typy ochrony B, BF i CF. Typy te oznaczaj

ą

ograniczenia ró

żnych prądów upływu płynących przez części aplikacyjne oraz istnienie

izolacji tych cz

ęści od reszty urządzenia w przypadku typu BF lub CF.

Cz

ęść aplikacyjna typu B jest to normalnie zbudowana część o prądzie upływu pacjenta

ograniczonym do warto

ści 100 µA w normalnym stanie technicznym związanego z nią

urz

ądzenia elektromedycznego. Część ta jest oznaczona symbolem człowieka. Część

aplikacyjna typu B (ang. body) mo

że być stosowana w kontakcie z całym ciałem pacjenta

z wyj

ątkiem jego serca i, według niektórych źródeł, mózgu.

Cz

ęść aplikacyjna typu BF jest częścią typu B z dodaną izolacją elektryczną obwodu

pacjenta od pozostałej cz

ęści urządzenia elektromedycznego. Oprócz ograniczenia prądu

upływu pacjenta w normalnym stanie pr

ąd ten jest ograniczony także w stanie

pojedynczego uszkodzenia do warto

ści 500 µA lub 5 mA w szczególnych przypadkach.

Izolacja obwodu pacjenta sprawia,

że jego potencjał elektryczny względem ziemi jest

pływaj

ący wokół zera w zależności od tego na ile idealna jest izolacja tej części

aplikacyjnej. St

ąd bierze się litera "F" (ang. floating). Oznaczeniem graficznym tej części

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

jest posta

ć człowieka w kwadratowej ramce symbolizującej izolację obwodu pacjenta.

Miejsca dozwolonego kontaktu cz

ęści aplikacyjnej typu BF z ciałem pacjenta są takie

same jak przy typie B.
Cz

ęść aplikacyjna typu CF jest zbudowana na tej samej zasadzie izolacji obwodu

pacjenta jak w przypadku typu BF z t

ą różnicą, że jakość tej izolacji jest wyższa i

pozwala uzyskiwa

ć lepsze ograniczenie prądów upływu pacjenta. W normalnym stanie –

stosuje si

ę ograniczenie do wartości 10 µA, w stanie uszkodzenia – do wartości 50 µA.

Litera "C" w oznaczeniu tej cz

ęści pochodzi od angielskiego słowa cardiac – dotyczący

serca. Graficznym symbolem tej cz

ęści jest serce w kwadracie. Część aplikacyjna typu

CF

mo

że

by

ć

stosowana

w

kontakcie

z dowoln

ą częścią ciała pacjenta włącznie z jego sercem.

Systemy urz

ądzeń elektromedycznych

Najwi

ększy stopień złożoności wymagań bezpieczeństwa elektrycznego spotyka się

w systemach urz

ądzeń elektromedycznych. Są to zespoły urządzeń, w których co

najmniej jedno jest medyczne i które maj

ą pomiędzy sobą połączenia funkcjonalne lub są

zasilane ze wspólnego przedłu

żacza wielogniazdkowego. Systemy urządzeń, w tym

zwłaszcza komputerowe, s

ą coraz częściej produkowane. W systemach urządzeń

elektromedycznych mog

ą występować problemy dotyczące:

ograniczenia impedancji wydłu

żonych połączeń ochronnych,

ograniczenia sumuj

ących się prądów upływu i różnic potencjału,

wzajemnego wpływu na siebie ró

żnych typów urządzeń,

niebezpiecznego, dla personelu medycznego oraz samych urz

ądzeń, oddziaływania

energii elektrycznej aplikowanej pacjentowi, do którego przył

ączone są inne urządzenia.

(np.

zabezpieczenia

przed

impulsami

defibrylacyjnymi

lub

pr

ądem

elektrochirurgicznym),
zakłóce

ń elektrycznych oraz interferencji elektromagnetycznych pomiędzy urządzeniami,

optymalizacji systemów uziemienia, budowy i eksploatacji systemów separacji
elektrycznej, zabezpiecze

ń przeciw przepięciom i przetężeniom elektrycznym.

Transformatory separacyjne
Transformatory separacyjne maj

ące galwanicznie oddzielone uzwojenia strony

pierwotnej i wtórnej (i stosunek napi

ęcia wyjściowego do wejściowego 1:1) ograniczają

prawdopodobie

ństwo porażeń elektrycznych i innych zagrożeń poprzez:

ograniczenie pr

ądów upływu przyłączonych urządzeń, ograniczenie prądu zwarcia, np.

w przypadku przebicia w izolacji przył

ączonego urządzenia, zmniejszenie ryzyka

wybuchu lub zapłonu wywołanego urz

ądzeniami elektromedycznymi w stosowanych

jeszcze atmosferach zawieraj

ących środki wybuchowe lub łatwopalne, zwiększenie

niezawodno

ści zasilania sieciowego, które nie zostaje wyłączane w przypadku

pojedynczego zwarcia do ziemi w odseparowanym obwodzie. Odgrywa to wa

żną rolę w

przypadku urz

ądzeń medycznych podtrzymujących pacjenta przy życiu, urządzeń na

salach operacyjnych lub salach intensywnego nadzoru.
Transformatory separacyjne o wi

ększej mocy znajdują zastosowanie w systemach sieci

separowanej w pomieszczeniach lub strefach nadzoru krytycznego. W takich rozległych
systemach stosowane s

ą monitory istniejącej separacji elektrycznej.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Wył

ączniki różnicowoprądowe

Urz

ądzenia te monitorują różnicę między wartościami prądu płynącego w przewodzie

fazowym i neutralnym w wybranym punkcie linii elektrycznej zasilaj

ącej urządzenie lub

pomieszczenie i odł

ączającej szybko zasilanie w momencie przekroczenia dopuszczalnej

warto

ści tej różnicy. Chociaż wyłączniki te są bardziej czułe na zagrożenia niż klasyczne

bezpieczniki sieciowe, ich miliamperowe poziomy zadziałania wskazuj

ą na celowość ich

wykorzystania

do

zabezpiecze

ń

jedynie

przed

zwykłymi

pora

żeniami.

Wył

ączniki różnicowoprądowe mogą być stosowane w przypadkach, kiedy nagłe

odł

ączenie zasilania sieciowego zwłaszcza urządzeń medycznych jest dopuszczalne.

Przykładem s

ą typowe zestawy rentgenowskie, które powinny mieć swą wydzieloną linię

zasilania sieciowego. Inne, korzystne zastosowanie wył

ączników różnicowoprądowych to

wilgotne pomieszczenia wpływaj

ące niekorzystnie na izolację urządzeń, w przypadkach,

gdy niespodziewane przerwanie zasilania sieciowego nie jest du

żym problemem. Jednak

w wielu pomieszczeniach medycznych cz

ęstsze wyłączanie zasilania na skutek zakłóceń

w poborze pr

ądu, jest zdecydowanie niewskazane.

Lokalizacja dysfunkcji urz

ądzeń medycznych z uwzględnieniem specyfikacji

poszczególnych grup sprz

ętowych

W

żadnym wypadku nie należy otwierać obudowy urządzenia bez zapoznania się

z instrukcj

ą serwisową uszkodzonego urządzenia.

Wi

ększość współczesnych urządzeń medycznych wyposażona jest w mikrokontrolery

przeprowadzaj

ące autotest, który weryfikuje sprawność działania istotnych bloków

funkcjonalnych. Je

żeli istnieje podejrzenie, że urządzenie jest niesprawne lub

rozkalibrowane, to nale

ży sprawdzić poprawność działania funkcjonalnego, zgodnie z

opisem podawanym zazwyczaj w instrukcji u

żytkowania. Dla większości aparatury

medycznej obowi

ązują jednakże pewne wspólne czynności, jakie wykonuje się na

wst

ępie.

Je

żeli po włączeniu zasilania wyświetlacz jest nieczytelny oraz nie świeci się żaden ze

wska

źników świetlnych, należy sprawdzić:

czy aparat jest podł

ączony do sieci zasilającej 230 V / 50 Hz,

bezpiecznik sieciowy, a w przypadku gdy jest przepalony wymieni

ć na inny

o parametrach podanych na tabliczce znamionowej,
czy przewód zasilania jest sprawny. Je

żeli istnieje taka możliwość, spróbować podłączyć

inny przewód zasilaj

ący tego samego typu.

Je

żeli występuje częste „resetowanie” się aparatu, należy sprawdzić:

czy w pobli

żu nie znajdują się urządzenia pobierające w sposób impulsowy energię

z sieci zasilaj

ącej,

parametry sieci zasilaj

ącej.

Parametry funkcjonalne aparatury
Aby upewni

ć się czy dana aparatura działa prawidłowo należy wykonać szereg testów,

daj

ących informację o konieczności zlokalizowania dysfunkcji i przeprowadzenia

niezb

ędnych napraw.

Aparatura rentgenowska [13]
Testy podstawowe
Testom wewn

ętrznej kontroli parametrów podlegają w szczególności:

parametry pracy lampy rentgenowskiej;
geometria wi

ązki promieniowania rentgenowskiego;

detektor obrazu;
systemy automatyki aparatu;
procesy fotochemiczne.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

Radiografia ogólna – wyszczególnienie podstawowych testów decyduj

ących o

sprawno

ści aparatury:

geometria – zgodno

ść pola promieniowania rentgenowskiego z polem świetlnym,

powtarzalno

ść ekspozycji/dawki – różnica wartości gęstości optycznej obrazu od

warto

ści odniesienia czyli wartości średniej z testu prowadzonego przez pięć dni dla

całkowicie sprawnego aparatu rentgenowskiego,
rozdzielczo

ść przestrzenna – wartość rozdzielczości przestrzennej powinna być zgodna z

warto

ścią wyznaczoną podczas testów akceptacyjnych,

kasety
przyleganie ekranu wzmacniaj

ącego do błony,

szczelno

ść kaset – na błonach ze wszystkich kaset nie powinno być żadnych

ciemniejszych kraw

ędzi świadczących o nieszczelności kasety,

ciemnia
szczelno

ść ciemni,

o

świetlenie robocze,

proces wywoływania – odniesione do warto

ści odniesienia, które są wartościami średnimi

z testu, prowadzonego przez pi

ęć dni dla całkowicie sprawnego aparatu

g

ęstość minimalna,

wska

źnik światłoczułości,

wska

źnik kontrastowości wyrażony średnim gradientem,

temperatura wywoływacza,
warunki oceny zdj

ęć rentgenowskich

wizualne sprawdzenie czysto

ści powierzchni negatoskopu,

wizualne sprawdzenie równomierno

ści i stabilności świecenia powierzchni negatoskopu,

wizualne sprawdzenie barw

światła negatoskopu.

Wzrokowa ocena jako

ści obrazu testowego w tym rozróżnialność obszarów o różnym

zaczernieniu, powinna wykaza

ć, że obraz jest ostry, bez zniekształceń i są rozróżnialne

wszystkie poziomy szaro

ści.

Tomografia komputerowa – wyszczególnienie podstawowych testów decyduj

ących

o sprawno

ści aparatury:

Sformułowanie "warto

ść odniesienia" oznacza średni wynik z kilkukrotnie

przeprowadzonego testu dla całkowicie sprawnego tomografu (bezpo

średnio po jego

instalacji i odbiorze). Warto

ści odniesienia należy powtórnie wyznaczać po

wprowadzeniu jakichkolwiek powa

żnych zmian w aparacie (wymiana lampy, instalacja

nowej wersji oprogramowania).
artefakty – wzrokowa ocena obrazu jednorodnego fantomu wodnego lub
odpowiadaj

ącego tkance miękkiej (nie powinno być znaczących artefaktów),

−

poziom szumu – odchylenie standardowe warto

ści HU w obszarze zainteresowania

wielko

ści ok. 500 mm2 w środkowej części obrazu fantomu wodnego lub fantomu

wykonanego z materiału odpowiadaj

ącego tkance miękkiej względem wartości

odniesienia,

−

jednorodno

ść – ocenę jednorodności przeprowadza się na podstawie obrazu fantomu

wodnego lub wykonanego z materiału ekwiwalentnego tkance mi

ękkiej. Miarą

jednorodno

ści jest różnica między średnimi wartościami HU zmierzonymi w dwóch

obszarach zainteresowania wielko

ści ok. 500 mm2: w środku oraz w pobliżu brzegu

obrazu fantomu,

−

rozdzielczo

ść przestrzenna,

−

progowy kontrast obrazu – liczba widocznych obiektów o niskim kontra

ście nie powinna

by

ć mniejsza niż wartość odniesienia,

−

geometria obrazu – odległo

ści zmierzone w obrazie fantomu zawierającego struktury

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

o znanych rozmiarach (pomiar na ekranie monitora z u

życiem oprogramowania

tomografu) nie powinny ró

żnić się od wartości rzeczywistych,

−

grubo

ść warstwy tomograficznej – grubość obrazowanej warstwy zmierzona zgodnie

z instrukcj

ą obsługi tomografu i fantomu nie powinna różnić się od wartości nastawionej,

−

światła lokalizacyjne – dokładność wskazań świetlnych wskaźników położenia
obrazowanej warstwy,

−

ruch stołu,

−

obraz testowy.

Aparatura radioizotopowa

Mierniki aktywno

ści bezwzględnej – wykaz podstawowych testów decydujących

o sprawno

ści aparatury:

a) testy akceptacyjne sprawdzaj

ące zgodność parametrów i cech urządzenia z danymi

katalogowymi. Ponadto sprawdzenie obecno

ści atestu kalibracji dla poszczególnych

radionuklidów,

b) testy eksploatacyjne

−

pomiar tła, pomiar odtwarzalno

ści wskazań,

−

testy na dokładno

ść i precyzję pomiarów, testy na liniowość zależności pomiarów

i aktywno

ści,

−

bezwzgl

ędna kalibracja urządzenia.

Kontrola jako

ści kamer scyntylacyjnych.

1) testy akceptacyjne.

Wszystkie kamery scyntylacyjne podlegaj

ą obowiązkowym testom akceptacyjnym na

zgodno

ść parametrów technicznych i cech ze specyfikacją producenta. Testy

akceptacyjne

obejmuj

ą również poprawność funkcjonowania komputerowych

programów przetwarzania obrazów scyntygraficznych.

2) testy eksploatacyjne dla kamer planarnych:

−

kalibracja energetyczna,

−

pomiar tła (odtwarzalno

ść),

−

test na jednorodno

ść czułości obszaru odwzorowywania detektora,

−

kontrola jednorodno

ści obrazowania przez detektor z zastosowaniem ilościowej

analizy obrazu,

−

kontrola przestrzennej liniowo

ści i wewnętrznej rozdzielczości detektora (bar

phantom test).

3) testy kontroli jako

ści rotacyjnych kamer scyntylacyjnych.

Kamery rotacyjne podlegaj

ą testom przewidzianym dla kamer planarnych, a ponadto

nast

ępującym testom okresowym:

−

test jednorodno

ści odwzorowywania przez detektor (duża liczba zarejestrowanych

zlicze

ń),

−

test precyzji

środka obrotu,

−

test rozdzielczo

ści tomograficznej,

−

test globalnego działania systemu (przy u

życiu fantomu Jaszczaka),

−

test rozmiaru piksela matrycy obrazowej.

Wszystkie testy kontrolne obu typów kamer przeprowadza si

ę po każdej naprawie urządzenia.

Aparatura ultrad

źwiękowa

Aparatura ultrad

źwiękowa diagnostyczna do obrazowania diagnostycznego –

wyszczególnienie podstawowych testów decyduj

ących o sprawności aparatury:

−

oznaczenie

W przypadku ultrad

źwiękowych urządzeń diagnostycznych zdolnych do wytwarzania

okre

ślonych poziomów mocy wyjściowej i które umożliwiają operatorowi bezpośrednio

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

zmienia

ć poziomy mocy wyjściowej, działanie niezbędne do zwiększenia lub zmniejszenia

poziomów mocy wyj

ściowej, powinno być jasne dla operatora. To oznakowanie powinno być

wy

świetlane na ekranie monitora.

−

wyj

ście – akustyczna moc wyjściowa powinna być wyłączona, gdy obraz jest

zamro

żony,

−

kształt fali – sprawdzeniu podlegaj

ą zakłócenia kształtu fali lub zniekształcenia

obrazu, które nie mog

ą być przyjęte jako efekt fizjologiczny,

−

moc wyj

ściowa ultradźwięków – nie powinna przekraczać wartości ustalonej przez

producenta,

−

temperatura powierzchni głowicy ultrad

źwiękowej – temperatura powierzchni

kontaktowej nie powinna przekracza

ć 43 (C,

−

obecno

ść niezamierzonych lub niekontrolowanych ruchów głowic ultradźwiękowych

przeznaczonych do zastosowania wewn

ątrz ciała,

−

kable ł

ączące urządzenie z pacjentem łącznie z kablem przetwornika

ultrad

źwiękowego.

Aparatura małej i wielkiej częstotliwości
a) Aparatura małej cz

ęstotliwości m. cz

W przypadku aparatury małej cz

ęstotliwości, np. urządzenie do terapii prądem m.cz

(tonoliza) wymagane jest oddziaływanie na pacjenta impulsami z dwóch wyj

ść A i B.

Oddziaływanie na pacjenta impulsami tylko z jednego wyj

ścia aparatu spowoduje brak

skuteczno

ści zabiegu terapeutycznego.

Wyszczególnienie podstawowych testów decyduj

ących o sprawności aparatury, podczas

których sprawdza si

ę:

−

czy kabel pacjenta jest poprawnie doł

ączony do aparatu,

−

poprawno

ść połączeń elektrod,

−

czy elektrody nie s

ą zużyte, a w razie konieczności zastosować inne, sprawne

elektrody,

−

prawidłowo

ść impulsów na obu wyjściach (np. przy pomocy oscyloskopu),

korzystaj

ąc

z instrukcji serwisowej i schematów poł

ączeń elektrycznych dostarczonych przez

producenta danego aparatu.

W przypadku urz

ądzeń mikroprocesorowych należy korzystać z automatycznych testów

urz

ądzenia sprawdzających funkcje, np. ciągłość kabla pacjenta.

b) Aparatura wielkiej cz

ęstotliwości w. cz

Aparatura ta posiada specyficzne rozwi

ązania niespotykane w aparaturze m. cz. Jednym

z nich jest stosowanie rezonatorów kwarcowych do stabilizacji cz

ęstotliwości generatora

w. cz. W przypadku uszkodze

ń kwarcu i braku generacji wymaganego napięcia lub

generowania napi

ęcia o innej częstotliwości, należy wymienić kwarc na nowy

o identycznych parametrach. Drugim jest wska

źnik rezonansu lub automatyka dostrojenia

do rezonansu. Wynika to z faktu,

że maksymalna energia przekazywana jest do obwodu

pacjenta tylko w przypadku rezonansu. Pojemno

ść pacjenta stanowi pojemność obwodu

rezonansowego. Zmiana poło

żenia pacjenta będzie powodować odstrajanie się rezonansu

i spadek energii dostarczanej do pacjenta. Dostrajanie do rezonansu mo

że być ręczne lub

automatyczne.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

Aparatura audiologiczna
Aparatura audiologiczna do badania słuchu – wyszczególnienie podstawowych testów
decyduj

ących o sprawności aparatury:

a) ogl

ędziny zewnętrzne:

−

kompletno

ść audiometru zgodnie z dokumentacją techniczną, np. zestaw słuchawek,

przetwornik kostny, przycisk pacjenta,

−

stan zewn

ętrzny audiometru, np. elementy audiometru nie powinny mieć śladów

uszkodze

ń mechanicznych, zanieczyszczeń, wszystkie napisy powinny być czytelne,

−

sprawno

ść działania określonych funkcji audiometru zgodnie z instrukcją obsługi,

c) pomiary podstawowych parametrów audiometru, zgodnie z opisem w dokumentacji

towarzysz

ącej , np.:

−

sprawdzenie poziomów słyszenia przewodnictwa powietrznego,

−

sprawdzenie poziomów słyszenia przewodnictwa kostnego,

−

pomiary współczynnika zniekształce

ń nieliniowych przewodnictwa powietrznego,

−

pomiary współczynnika zniekształce

ń nieliniowych przewodnictwa kostnego,

−

pomiar bł

ędu względnego częstotliwości,

−

sprawdzenie bł

ędów regulatora poziomów słyszenia,

−

sprawdzenie obwiedni sygnału przy wł

ączeniu i wyłączeniu sygnału,

−

sprawdzenie d

źwięków niepożądanych,

−

sprawdzenie siły docisku słuchawek.

Aparatura do badania układu krążenia
Aparatura elektrokardiograficzna wykorzystywana do badania układu kr

ążenia jest

sprawdzana przy u

życiu specjalistycznych testerów, których podstawowym zadaniem jest

kalibrowany podział sygnałów U1 i U2 z dwóch zewn

ętrznych generatorów i sumacyjne

podanie ich przez gniazda P1 i P2 na wej

ście różnicowe badanego toru EKG.

Rejestrator EKG – wyszczególnienie podstawowych testów decyduj

ących o sprawności

aparatury (wg PN-EN 60601-2-51:2005(U)):
a) badanie odprowadze

ń – na podstawie dokumentacji badanego urządzenia określa się:

−

rodzaje mo

żliwych odprowadzeń EKG,

−

sposoby prezentacji tych odprowadze

ń,

−

sposób znakowania przewodu pacjenta.

b) badanie impedancji wej

ściowej – polegające na zarejestrowaniu i podstawieniu do

okre

ślonych wzorów wartości amplitudy sygnału testowego o częstotliwości f i wartości

amplitudy po wł

ączeniu impedancji szeregowej Z,

c) badanie kalibracji odprowadze

ń

−

obecno

ści napięcia kalibrującego – w trakcie zapisu EKG przy dostępnych

czuło

ściach sprawdza się zgodność odwzorowania tego sygnału w postaci impulsu

prostok

ątnego

z ustawiona czuło

ścią dla każdego odprowadzenia,

−

parametry czuło

ści – amplitudę zapisanych sygnałów porównuje się z amplitudą

wynikaj

ącą z ustawionej czułości (elektrokardiograf powinien dysponować co

najmniej trzema czuło

ściami, np. 5, 10 i 20 mm/mV),

d) badanie redukcji efektów wywołanych sygnałami zakłócaj

ącymi

−

tłumienie sygnału współbie

żnego CMRR,

−

sprawdzenie odporno

ści na przesterowanie,

−

sprawdzenie działania filtrów,

e) badanie własno

ści izolinii, przesłuchów, szumów, zdolności zapisu szybkich zboczy

−

sprawdzenie poprawno

ści regulacji położenia izolinii – elementy regulacyjne

powinny umo

żliwiać ustawienie izolinii w efektywnym polu zapisu,

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

−

sprawdzenie wpływu zmian temperatury otoczenia na poło

żenie izolinii,

−

sprawdzenie stabilno

ści położenia izolinii,

−

sprawdzenie poziomu szumów własnych,

−

sprawdzenie zdolno

ści zapisu szybkich zboczy,

−

sprawdzenie szeroko

ści izolinii,

−

sprawdzenie przesłuchów mi

ędzykanałowych i znaczników.

f) badanie zniekształce

ń sygnałów

−

przenoszenie sygnałów o ró

żnych częstotliwościach,

−

zakres wysterowania toru,

−

liniowo

ść przenoszenia sygnału ze składowa stałą,

−

minimalny rejestrowany sygnał.

g) badanie jako

ści prezentacji EKG

Aparatura rehabilitacyjna

Dla przykładu zostan

ą podane typowe uszkodzenia aparatów wykorzystywanych

w elektrolecznictwie czy elektrodiagnostyce.
W przypadku, gdy istnieje podejrzenie,

że aparat jest niesprawny przeprowadza się

nast

ępujące testy:

a) je

żeli przy próbie zwiększenia wartości prądu, następuje sygnalizowanie obwodu

rozwartego, nale

ży sprawdzić:

−

czy kabel pacjenta jest poprawnie doł

ączony do aparatu i dokręcony nakrętką,

−

poprawno

ść połączeń elektrod z puszka kabla obwodu pacjenta,

−

czy elektrody nie s

ą zużyte, a w razie konieczności zastosować inne, sprawne

elektrody.

b) dla przyj

ętego przez producenta obciążenia, sprawdza się wartości napięć i kształt

sygnałów wyj

ściowych.

Aparatura laserowa diagnostyczna i terapeutyczna

Wyszczególnienie

podstawowych testów decyduj

ących o sprawności aparatury:

a) oznaczenie – urz

ądzenie laserowe powinno mieć etykietę przytwierdzoną tak blisko, jak

tylko to mo

żliwe każdego otworu wyjściowego lasera.

b)

sprawdzenie wska

źnika gotowości lasera do pracy, – wskaźnik gotowości lasera do pracy

powinien

świecić, gdy jest możliwy dostęp do emisji promieniowania przekraczającego

klas

ę 1.

c) sprawdzenie wska

źnika pojawienia się emisji promieniowania laserowego, – Urządzenie

laserowe powinno by

ć wyposażone w widzialny i/lub dźwiękowy sygnał

w celu wskazania,

że ma miejsce emisja promieniowania laserowego.

d)

sprawdzenie dokładno

ści parametrów pracy, – urządzenie laserowe powinno zawierać

środki do wskazania zadanego wstępnie poziomu tego promieniowania wyjściowego
wi

ązki roboczej, które jest przeznaczone do napromieniowania ciała ludzkiego.

Rzeczywiste promieniowanie wyj

ściowe mierzone w płaszczyźnie wyjściowej nie

powinno odbiega

ć od nastawionej wartości o więcej niż 20 %.

e) sprawdzenie ochrony przed niebezpiecznym promieniowaniem wyj

ściowym, – wielkość

mierzona, elektryczna lub optyczna, która jest bezpo

średnio odniesiona do generowanej

mocy lasera, powinna by

ć monitorowana w czasie pracy. Monitoring powinien być

prowadzony w odst

ępach czasu krótszych niż czas tolerancji uszkodzenia.Dla systemu

z otwart

ą pętlą, gdy moc emitowana odbiega od wartości nastawionej o wartość

przekraczaj

ącą

±

20 %, powinno by

ć wysłane widzialne i/lub dźwiękowe ostrzeżenie.

f) sprawdzenie wył

ącznika awaryjnego – Wyłącznik awaryjny powinien zatrzymać emisję

promieniowania tak szybko, jak to mo

żliwe.

g) sprawdzenie działania podzespołów:

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

migawki steruj

ącej czasem ekspozycji i/lub układu jej akwizycji,

tłumików optycznych,
przeł

ączników sterujących promieniowaniem lasera,

podzespołów obwodów monitoruj

ących.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jakie podstawowe etapy obejmuje naprawa urz

ądzeń medycznych?

2. Jakie poznałe

ś klasy ochronności urządzeń medycznych i jak można je charakteryzować?

3. Co to s

ą prądu upływu i z czego wynikają?

4. Co oznaczaj

ą pojęcia: „prąd upływu uziomowy”, „prąd upływu obudowy”, „prąd upływu

pacjenta”?

5. Co to s

ą części aplikacyjne urządzeń medycznych i jakie znasz ich typy ochrony?

6. Jaka jest budowa i zasada działania transformatorów separacyjnych?
7. Na czym polega lokalizacja dysfunkcji urz

ądzeń medycznych?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W pewnej przychodni podczas zabiegu z wykorzystaniem aparatu do elektroterapii

stwierdzono,

że przy próbie zwiększenia wartości prądu następuje sygnalizowanie obwodu

rozwartego. Zaproponuj swoj

ą procedurę postępowania przy lokalizacji dysfunkcji

urz

ądzenia.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się z rozdziałem 4.7. Poradnika,

2) zorganizowa

ć stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,

3) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

4) dokona

ć oceny ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

−

zeszyt,

−

przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

W pewnej przychodni, podczas transportowania ultrasonografu z jednego gabinetu do

innego, podł

ączone głowice ultradźwiękowe upadły na podłogę korytarza. Zaproponuj co

nale

żałoby w takiej sytuacji zrobić, aby zapewnić ponowne bezpieczne i poprawne działanie

urz

ądzenia?

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) zapozna

ć się z rozdziałem 4.7. Poradnika,

2) zorganizowa

ć stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,

3) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

4) dokona

ć oceny ćwiczenia.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

−

zeszyt,

−

przybory do pisania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wymieni

ć klasy ochronności urządzeń medycznych?

2) wymieni

ć typy ochronności części aplikacyjnych?

3) zdefiniowa

ć i podać przykłady urządzeń elektroaktywnych?

4) jaka jest budowa i zasada działania transformatora separacyjnego ?

5) poda

ć przykłady lokalizacji dysfunkcji wybranej grupy

sprz

ętu medycznego?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

4.8. Zakresy narzędzi oraz wymagań dotyczących stanowiska

pracy koniecznych do lokalizacji uszkodzeń i wykonywania
podstawowych napraw

4.8.1. Materiał nauczania

Zestawy narz

ędzi powinny umożliwiać efektywną i bezpieczną konserwację i naprawę

aparatury medycznej. Podstawowe narz

ędzia potrzebne (wymagane) do naprawy aparatury

medycznej to:
a) multimetr cyfrowy (lub analogowy) o dokładno

ści nie gorszej niż 1,0 % dla pomiarów

napi

ęć stałych.

Nowoczesny multimetr cyfrowy wystarcza do wi

ększości pomiarów występujących

w praktyce. Najcz

ęściej dokonuje się pomiarów napięć stałych, zmiennych (50 Hz

i 100 Hz), pr

ądów stałych i zmiennych (50 Hz) oraz rezystancji. Pozostałe pomiary

przeprowadzone s

ą stosunkowo rzadko.

Współczesne multimetry w zale

żności od typu i ceny umożliwiają ponadto pomiar złącz

półprzewodników, pojemno

ści (czasami indukcyjności), częstotliwości, wzmocnienia

tranzystorów itp. Wskazane jest przed rozpocz

ęciem pracy zapoznanie się z instrukcją

obsługi multimetru i parametrami technicznymi.

b) oscyloskop jednokanałowy lub wielokanałowy (analogowy lub cyfrowy).

Konserwuj

ąc lub naprawiając aparaturę medyczną najczęściej potrzebny jest oscyloskop

jednokanałowy. Oscyloskop wielokanałowy potrzebny jest sporadycznie, przy bardziej
skomplikowanych uszkodzeniach.
Oscyloskop cyfrowy ułatwia prac

ę i pomiary umożliwiając automatyczny pomiar

amplitudy przebiegu, cz

ęstotliwość, czas trwania impulsu itp. W przypadku pomiarów o

poziomie kilku mV zalecane jest stosowanie wej

ściowego wzmacniacza różnicowego

(typowe oscyloskopy maj

ą maksymalną czułość 10 mV/cm).

c) zestaw skompensowanych sond oscyloskopowych do pomiarów napi

ęć o zakresie

amplitudy przekraczaj

ącym maksymalne napięcie wejściowe oscyloskopu.

Maksymalne dopuszczalne napi

ęcie pomiarowe oscyloskopu (podawane na wejście)

wynosi z reguły kilkadziesi

ąt V

pp

i w przypadku pomiaru wi

ększych napięć impulsowych

konieczne jest stosowanie sond dziel

ących, np. 1:10.

d) generator napi

ęcia sinusoidalnego, trójkątnego i prostokątnego o regulowanym

wypełnieniu, zakresie cz

ęstotliwości od 0,1 Hz do 1000 Hz o wyjściu symetrycznym,

zakresie regulacji amplitudy napi

ęcia od 1 mV do 1 V (wyjście napięciowe).

Wyj

ście symetryczne umożliwia podanie na wejście urządzenia napięcia antyfazowego

(ró

żnicowego). Korzystanie z pojedynczego wyjścia umożliwia podawanie napięcia

synfazowego (wspólnego). Niektóre generatory nie maj

ą możliwości regulacji amplitudy

napi

ęcia na poziomie mV. Można wtedy zastosować zewnętrzny dzielnik rezystorowy.

e) symulatory przebiegów pacjenta, np. symulator przebiegu EKG, symulator sygnału

pulsoksymetru itp., umo

żliwiające szybkie sprawdzenie aparatu po naprawie,

f) zestaw wkr

ętaków różnych rozmiarów i minimum o dwóch zakończeniach (płaski

i krzy

żowy) służący do demontażu urządzeń oraz wkrętaki z tworzywa izolacyjnego

wykorzystywane do ustawiania elementów regulacyjnych np. trymery, potencjometry,

g) dwie p

ęsety (płaska i zakrzywiona) przydatne przy montażu i demontażu drobnych

elementów,

h) stacja lutownicza wraz z wymiennymi ko

ńcówkami np. do wylutowywania układów

scalonych,

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

i)

odsysacz do lutowia (

średnica otworu 1 mm i 2 mm), bardzo przydatne i niedoceniane

urz

ądzenie służące do usuwania nadmiaru cyny,

j)

lutowie tzw. „tinol” w postaci cienkiego drutu o

średnicy mniejszej lub równej 1 mm,

zale

żnej od średnicy wylutowywanych elementów i otworów płytki,

k) kalafonia, bardzo dobry topnik wykorzystywany przy wlutowywaniu elementów, czasami

przy wylutowywaniu,

l)

tzw. plecionka (inaczej ekran) do wylutowywania układów scalonych i innych elementów
wielonó

żkowych,

m) szkło powi

ększające minimum x 2, w postaci lupy lub dużego szkła w oprawie nad

stanowiskiem,

n) p

ędzelek i pojemnik ze sprężonym powietrzem potrzebne przy odkurzaniu wnętrza

aparatu,

o) nó

ż monterski od ściągania izolacji przewodów,

p) obcinaczki do skracania zbyt długich „nó

żek” elementów, np. rezystorów,

q) izopropanol do czyszczenia płytek z resztek kalafonii, pozostało

ści elektrolitu, tłustego

brudu,

r) dynamometr

o

zakresie

co

najmniej

kilkunastu

gramów

wykorzystywany

w uzasadnionych przypadkach, np. przy regulacji docisku piórka pisaka w rejestratorach
na papier ciepłoczuły,

s) sonda wysokonapi

ęciowa do multimetru, o zakresie 30 kV (lub 40 kV) wykorzystywana

w uzasadnionych przypadkach, np. do pomiaru wysokich napi

ęć stałych dc lub

zmiennych ac,

t)

kilowoltomierz (najcz

ęściej do kilkudziesięciu kV lub nawet kilkuset kV)

wykorzystywany w uzasadnionych przypadkach, np. do pomiaru wysokich napi

ęć stałych

dc lub zmiennych ac,

u) mostek RLC stosowany do pomiaru pojemno

ści, rezystancji, ewentualnie indukcyjności,

których warto

ści przekraczają możliwości pomiarowe typowych multimetrów.

Wa

żnym elementem jest też odpowiednie oświetlenie miejsca pracy. W uzasadnionych

przypadkach nale

ży skorzystać z dodatkowego źródła światła, np. latarka z żarówką

kryptonow

ą, oświetlacz halogenowy itp.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jakie poznałe

ś narzędzia potrzebne do przeprowadzenia naprawy aparatury medycznej?

2. Jakie pomiary najcz

ęściej wykonuje się przy użyciu multimetru?

3. W jakim celu wykorzystasz oscyloskop analogowy lub cyfrowy podczas naprawy

aparatury medycznej?

4. Jakie sygnały mo

żna zadać z generatora funkcji?

5. Jakie pomiary wykonuje si

ę przy użyciu mostka RLC?

6. W jakim celu wykorzystasz symulator pacjenta?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Porównaj wyniki pomiaru tego samego parametru wykonane przy u

życiu multimetru

i oscyloskopu.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

1) wyj

ście generatora napięcia sinusoidalnego 100 Hz (lub 50 Hz) obciążyć rezystorem

1,0 k

Ω

±

5 % / 0,5 W,

2) dokona

ć pomiaru spadku napięcia na rezystorze przy pomocy multimetru (zakres AC –

pomiar napi

ęć zmiennych),

3) amplitud

ę napięcia z generatora ustawić tak, aby otrzymać wskazanie na multimetrze

około 10,0 V,

4) odł

ączyć multimetr i na jego miejsce podłączyć oscyloskop,

5) dokona

ć pomiaru amplitudy napięcia U

pp

(napi

ęcie peak–peak),

6) porówna

ć wyniki pomiaru multimetrem i oscyloskopem,

7) zastosowa

ć przelicznik dla napięcia sinusoidalnego:

2

2

U

U

pp

=

gdzie: U – warto

ść skuteczna amplitudy przebiegu sinusoidalnego,

U

pp

– warto

ść amplitudy peak–peak.

8) okre

ślić na podstawie otrzymanych pomiarów wartość skuteczną i amplitudę prądu

płyn

ącego przez rezystor,

9) przeł

ączyć multimetr na pomiar prądu AC (pomiar prądu zmiennego),

10) zaproponowa

ć sposób włączenia multimetru w obwód i dokonać pomiaru prądu,

a nast

ępnie porównać otrzymany wynik z wynikiem z punktu 8), wyjaśnić rozbieżności,

11) przeł

ączyć rodzaj sygnału w generatorze na napięcie prostokątne o współczynniku

wypełnienia ½ (współczynnik wypełnienia – stosunek czasu trwania impulsu t

p

do okresu

impulsu T), pozostałe parametry sygnału zadawanego z generatora nie ulegaj

ą zmianie,

12) dokona

ć pomiaru amplitudy multimetrem cyfrowym i oscyloskopem U

p

, a nast

ępnie

porówna

ć wskazania,

13) zastosowa

ć przelicznik dla napięcia prostokątnego unipolarnego (od zera do U

p

)

o dowolnym wypełnieniu:

T

t

U

U

p

p

=

,

14) porówna

ć wskazania multimetru w stosunku do wskazań przy napięciu sinusoidalnym,

je

żeli uległy zmianie,

15) zało

żyć, że wartość rezystora nie jest znana, a następnie na postawie otrzymanych

wcze

śniej wyników obliczyć wartość rezystancji,

16) zmierzy

ć wartość rezystora przy pomocy multimetru i porównać wynik z wcześniej

obliczon

ą wartością rezystancji,

17) wyja

śnić z czego wynikają różnice,

18) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

19) dokona

ć oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

−

generator napi

ęcia sinusoidalnego i napięcia prostokątnego,

−

rezystor 1,0 k

Ω

±

5 % / 0,5 W,

−

multimetr cyfrowy z funkcj

ą pomiaru napięć stałych i zmiennych, funkcją pomiaru

pr

ądów stałych i zmiennych oraz funkcją pomiaru rezystancji,

−

oscyloskop,

−

zeszyt,

−

przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wymieni

ć jakie powinny znaleźć się narzędzia w zestawie niezbędnym do

naprawy aparatury medycznej?

2) opisa

ć zastosowanie tych narzędzi?

3) wymieni

ć jakie pomiary mogą być wykonane przy użyciu multimetrów?

4) wymieni

ć jakie pomiary mogą być wykonane przy użyciu oscyloskopu

cyfrowego lub analogowego?

5) wymieni

ć jakie parametry mogą być mierzone mostkiem RLC?

6) powiedzie

ć do czego służy generator funkcji?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

4.9. Testy bezpieczeństwa urządzeń medycznych

4.9.1. Materiał nauczania

W niniejszym rozdziale zostan

ą omówione badania typu dotyczące bezpieczeństwa

urz

ądzeń medycznych, podczas których powinny być badane tylko te parametry izolacji,

podzespołów i konstrukcji, których uszkodzenie mogłoby spowodowa

ć zagrożenie

bezpiecze

ństwa w stanie normalnym lub stanie pojedynczego uszkodzenia.

Stan normalny – stan, w którym wszystkie

środki wprowadzone dla ochrony przed

zagro

żeniem bezpieczeństwa są nienaruszone.

Stan pojedynczego uszkodzenia – stan, w którym jeden

środek ochrony przed zagrożeniem

bezpiecze

ństwa w urządzeniu jest uszkodzony lub występuje jeden zewnętrzny stan

pojedynczego uszkodzenia, np.:

−

przerwa w przewodzie uziemienia ochronnego,

−

przerwa w jednym przewodzie zasilaj

ącym,

−

pojawienie si

ę napięcia zewnętrznego na części aplikacyjnej typu F

Część aplikacyjna – to cz

ęść urządzenia, która podczas normalnego użytkowania wymaga

wej

ścia w fizyczny kontakt z pacjentem, aby urządzenie spełniało swoją funkcję; albo może

by

ć doprowadzona do kontaktu z pacjentem; albo wymaga dotknięcia przez pacjenta.

Badania typu wykonuje si

ę na jednym reprezentatywnym egzemplarzu wyrobu i jeżeli nie

okre

ślono inaczej, badania bezpieczeństwa nie powinny być powtarzane. Ma to zastosowanie

szczególnie w odniesieniu do prób wytrzymało

ści elektrycznej, które są wykonywane tylko

u producenta lub w laboratoriach badawczych.
Kolejność testów bezpieczeństwa urządzeń medycznych wg PN-EN 60601-1:1999
Je

żeli to możliwe, kolejność testów powinna przebiegać według kolejności podanej poniżej,

chyba

że ustalono inaczej w normach szczegółowych.

1. Wymagania ogólne.
2. Oznakowanie.

Badanie przeprowadza si

ę przez oględziny i kontrolę obecności wymaganego

oznakowania.
a) sprawdzenie oznakowania na zewn

ętrznej stronie urządzenia lub jego części, np.:

okre

ślenie modelu lub typu urządzenia, znamionowego napięcie zasilania,

cz

ęstotliwości zasilania, poboru mocy, klasyfikacji, np. symbol urządzenia klasy II

(je

żeli ma zastosowanie), symbol IP określający stopień ochrony przed szkodliwym

przedostaniem si

ę składników mechanicznych i przedostaniem się wody, symbol

okre

ślający typ części aplikacyjnej; opisanie rodzaju pracy, np. ciągła, czasowa,

bezpieczników, np. typ i dane znamionowe, wyj

ścia, skutków fizjologicznych,

opakowania ochronnego, zacisków uziemienia.

b) oznakowanie wewn

ątrz urządzenia lub jego części,

c) oznakowanie elementów regulacji i przyrz

ądów pomocniczych,

d) symbole,
e) kolory izolacji przewodów,
f) wska

źniki świetlne i przyciski, np. kolory światła wskaźników, kolory nie

pod

świetlonych przycisków.

3. Pobór mocy.

Warto

ść w stanie ustalonym, prądu lub mocy pobieranej przez urządzenie przy napięciu

znamionowym, w ustalonej temperaturze pracy oraz przy nastawach parametrów pracy
okre

ślonych przez producenta, nie powinna przekraczać wartości danych znamionowych.

4. Klasyfikacja.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

Urz

ądzenia i jego części aplikacyjne są klasyfikowane według następujących kryteriów:

rodzaju ochrony przed pora

żeniem elektrycznym, stopnia ochrony przed porażeniem

elektrycznym, stopnia ochrony przed przedostaniem si

ę wody, metod sterylizacji lub

dezynfekcji zalecanych przez producenta, rodzaju pracy.

5. Ograniczenie napi

ęcia i/lub energii.

Urz

ądzenie medyczne powinno być tak skonstruowane, aby po upływie 1 s od wyjęcia

wtyczki, napi

ęcie między bolcami wtyczki i miedzy dowolnym bolcem a obudową nie

przekraczało 60 V. Badanie takie powinno by

ć powtórzone 10 razy.

6. Obudowy i pokrywy ochronne.

Urz

ądzenie powinno być tak skonstruowane i osłonięte, aby miało ochronę przed

kontaktem z cz

ęściami czynnymi i częściami, które mogą stać się czynnymi w stanie

pojedynczego uszkodzenia.

7. Separacja.

Cz

ęści aplikacyjne powinny być elektrycznie odseparowane od części czynnych

urz

ądzenia w stanie normalnym i w stanie pojedynczego uszkodzenia w taki sposób, aby

dopuszczalne pr

ądy upływu nie były przekroczone.

8. Uziemienie ochronne, uziemienie funkcjonalne i wyrównanie potencjałów.

Zacisk uziemienia ochronnego powinien umo

żliwiać odpowiednie przyłączenie do

przewodu ochronnego w instalacji za pomoc

ą przewodu uziemienia ochronnego

w przewodzie zasilania sieciowego i, kiedy jest to wła

ściwe, za pomocą odpowiedniej

wtyczki albo za pomoc

ą przymocowanego i zainstalowanego na stałe przewodu

uziemienia ochronnego.

9. Wytrzymało

ść mechaniczna.

Obudowy, w tym pokrywy dost

ępu stanowiące ich część, wraz z wszystkimi

znajduj

ącymi się na nich podzespołami, powinny mieć wystarczającą wytrzymałość

i sztywno

ść.

10. Cz

ęści ruchome.

Urz

ądzenia ruchome powinny być zaopatrzone w odpowiednie osłony, które powinny

stanowi

ć nieodłączną część urządzenia.

11. Powierzchnie, naro

ża i krawędzie.

Urz

ądzenie nie powinno posiadać szorstkich powierzchni, ostrych naroży i krawędzi

mog

ących spowodować obrażenia lub uszkodzenia, lub też powinny być one osłonięte.

12. Stateczno

ść i zdolność transportowa.

W czasie normalnego u

żytkowania urządzenie nie powinno utracić równowagi przy

przechyleniu o k

ąt 10

°

.

13. Cz

ęści wyrzucane.

Je

żeli części wyrzucane mogłyby stwarzać zagrożenie bezpieczeństwa, powinny być

zapewnione odpowiednie

środki ostrożności.

14. Temperatury – zapobieganie po

żarom.

Cz

ęści aplikacyjne urządzenia nie przeznaczone do dostarczania ciepła do pacjenta nie

powinny mie

ć temperatury powierzchni przekraczającej 41

°

C.

15. Przerwy w ci

ągłości zasilania.

Urz

ądzenie powinno być tak zaprojektowane, aby przerwanie i powrót zasilania nie

powodowały zagro

żenia bezpieczeństwa innego niż przerwanie jego zamierzonej funkcji.

16. Dokładno

ść parametrów pracy i ochrona przed niebezpiecznymi wartościami parametrów

wyj

ściowych.

W przypadku urz

ądzeń wielofunkcyjnych do różnych zabiegów leczniczych,

zaprojektowanych zarówno na niskie i wysokie warto

ści parametrów wyjściowych,

powinny by

ć podjęte odpowiednie środki minimalizujące możliwość przypadkowego

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

wybrania parametru o wysokiej warto

ści, np. blokady zapewniające wiadome działanie,

oddzielne zaciski wyj

ściowe.

17. Nieprawidłowe działanie, stany uszkodzenia.

Urz

ądzenie powinno być tak zaprojektowane i wykonane, aby nawet w stanie

pojedynczego uszkodzenia nie istniało

żadne zagrożenie bezpieczeństwa.

18. Ci

ągłe prądy upływu i prądy pomocnicze pacjenta w temperaturze pracy urządzenia.

19. Wytrzymało

ść dielektryczna w temperaturze pracy.

W przypadku urz

ądzenia jednofazowego i urządzenia trójfazowego (badanego jak

urz

ądzenie jednofazowe) napięcie probiercze powinno być doprowadzone do elementów

składowych izolacji przez 1 minut

ę zgodnie z zaleceniami: izolacja podstawowa –

1500 V, izolacja dodatkowa – 2500 V, izolacja wzmocniona i podwójna – 4000 V.
Podczas próby nie powinny wyst

ąpić przeskoki iskier lub przebicie.

20. Stabilizowanie wst

ępne w wilgoci.

Wszystkie urz

ądzenia w klasie innej niż IPX8 (zabezpieczone przed skutkami ciągłego

zanurzenia w wodzie) lub cz

ęści urządzenia należy poddać wilgotnościowemu

stabilizowaniu wst

ępnemu.

21. Próba wytrzymało

ści elektrycznej po stabilizowaniu wstępnym w wilgoci.

22. Pr

ąd upływu po stabilizowaniu wstępnym w wilgoci.

23. Przelanie, oblanie, przeciek, wilgotno

ść, przedostawanie się cieczy, czyszczenie,

sterylizacja i dezynfekcja.
Konstrukcja urz

ądzenia powinna zapewnić wystarczający stopień ochrony przed

zagro

żeniami bezpieczeństwa spowodowanymi przelaniem, oblaniem, przeciekiem,

wilgoci

ą, przedostaniem się cieczy, czyszczeniem, sterylizacją i dezynfekcją.

24. Obudowy i pokrywy.

Urz

ądzenie powinno być tak skonstruowane i osłonięte, aby miało ochronę przed

kontaktem z cz

ęściami czynnymi i częściami, które mogą stać się częściami czynnymi

w stanie pojedynczego uszkodzenia.

25. Podzespoły i monta

ż ogólny.

Mocowanie podzespołów – podzespoły, których niepo

żądane przemieszczenie się

mogłoby spowodowa

ć zagrożenie bezpieczeństwa, powinny być pewnie zamontowane,

aby zapobiec takiemu przemieszczeniu.

26. Cz

ęści sieciowe, podzespoły i rozmieszczenie.

Urz

ądzenie powinno mieć środki służące do odłączenie elektrycznego jego obwodów od

sieci zasilaj

ącej jednocześnie na wszystkich biegunach.

Rozmieszczenie zespołów zaciskowych sieciowych – zespoły zaciskowe sieciowe nie
powinny by

ć dostępne bez użycia narzędzia, nawet jeśli ich części czynne nie są

dost

ępne. Mocowanie zacisków sieciowych – zaciski urządzenia powinny być tak

zamocowane,

żeby podczas zaciskania lub luzowania środków zaciskających, system

przewodów wewn

ętrznych nie był poddany naprężeniu.

27. Konstrukcja i rozmieszczenie.

Badanie to przeprowadza si

ę w odniesieniu do mocowania systemu przewodów w części

aplikacyjnej i cz

ęści sieciowej.

28. Sprawdzenie trwało

ści oznakowania.

Badanie przeprowadza si

ę w celu sprawdzenia czy po odpowiednich testach etykiety nie

utraciły swojej przylepno

ści oraz czy nie zwijają się przy krawędziach.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadaj

ąc na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

7. Co to jest „stan normalny” urz

ądzenia medycznego”?

8. Co to jest „stan pojedynczego uszkodzenia” urz

ądzenia medycznego?

9. Jakie poznałe

ś stany pojedynczego uszkodzenia urządzeń medycznych?

10. Na czym polegaj

ą testy bezpieczeństwa urządzeń medycznych?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowad

ź test bezpieczeństwa: sprawdzenie stateczności ultrasonografu. W czasie

normalnego u

żytkowania urządzenie nie powinno utracić równowagi przy przechyleniu

o k

ąt 10

°

.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) podł

ączyć do urządzenia wszystkie przewody przyłączeniowe – przewód zasilający,

przewody do poł

ączeń wzajemnych,

2) zamontowa

ć do urządzenia wszystkie części odłączalne i wyposażenie w najmniej

korzystnej kombinacji,

3) uło

żyć przewody przyłączeniowe na pochyłej płaszczyźnie w pozycji najbardziej

niekorzystnej pod wzgl

ędem stateczności,

4) ustawia

ć urządzenie w każdej możliwej pozycji normalnego użytkowania na płaszczyźnie

odchylonej o k

ąt 10

°

od płaszczyzny poziomej,

5) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

6) dokona

ć oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

−

ultrasonograf z kompletnym wyposa

żeniem,

−

platforma (np. płyta drewniana) z mo

żliwością zmiany kąta nachylenia,

−

k

ątomierz,

−

zeszyt,

−

przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Przeprowad

ź test bezpieczeństwa: sprawdzenie oznakowania ultrasonografu. Badanie

przeprowadza si

ę przez oględziny i kontrolę obecności wymaganego oznakowania urządzenia

oraz odpowiednich zapisów w dokumentacji towarzysz

ącej.

Sposób wykonania

ćwiczenia:

Aby wykona

ć ćwiczenie, powinieneś:

1) podł

ączyć do urządzenia kompletne wyposażenie i wszystkie części odłączalne,

2) zaprezentowa

ć wykonane ćwiczenie,

3) dokona

ć oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

Wyposa

żenie stanowiska pracy:

–

ultrasonograf z kompletnym wyposa

żeniem,

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) uzasadni

ć kolejność testów bezpieczeństwa urządzeń medycznych?

2) omówi

ć poznane przykłady wybranych testów bezpieczeństwa?

3) omówi

ć badania typu?

4) zdefiniowa

ć stan normalny urządzenia?

5) zdefiniowa

ć stan pojedynczego uszkodzenia?

6) poda

ć przykłady stanów pojedynczego uszkodzenia?

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uwa

żnie instrukcję.

2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart

ę odpowiedzi.

3. Zapoznaj si

ę z zestawem zadań testowych.

4. Test zawiera 20 zada

ń o różnym stopniu trudności. Zadania zawierają cztery odpowiedzi

i tylko jedna odpowied

ź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zał

ączonej karcie odpowiedzi – zaznacz prawidłową

odpowied

ź znakiem X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć

kółkiem, a nast

ępnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).

6. Test składa si

ę z dwóch części o różnym stopniu trudności: I część – poziom

podstawowy, II cz

ęść – poziom ponadpodstawowy.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy b

ędziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

8. Kiedy udzielenie odpowiedzi b

ędzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwi

ązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą

przysporzy

ć Ci zadania: 10, 14, 15, 19 i 20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż

pozostałe. Przeznacz na ich rozwi

ązanie więcej czasu.

9. Na rozwi

ązanie testu masz 90 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Warunki powtarzalno

ści obejmują

a) t

ę samą procedurę pomiarową, tego samego obserwatora, ten sam przyrząd

pomiarowy stosowany w tych samych warunkach, to samo miejsce, powtarzanie
w krótkich odst

ępach czasu.

b) ró

żne procedury pomiarowe, tego samego obserwatora, ten sam przyrząd pomiarowy

stosowany w tych samych warunkach, to samo miejsce, powtarzanie w krótkich
odst

ępach czasu.

c) t

ę samą procedurę pomiarową, tego samego obserwatora, ten sam przyrząd

pomiarowy stosowany w tych samych warunkach, to samo miejsce, powtarzanie
w długich odst

ępach czasu.

d) t

ę samą procedurę pomiarową, tego samego obserwatora, różne przyrządy

pomiarowy stosowane w tych samych warunkach, to samo miejsce, powtarzanie
w krótkich odst

ępach czasu.

2. Niepewno

ść standardowa typu A to

a) niepewno

ść wyniku pomiaru wyrażona przez odchylenie standardowe.

b) niepewno

ść wyniku pomiaru wyrażona przez poprawkę.

c) ró

żnica między wynikiem pomiaru, a średnią z nieskończonej liczby wyników

pomiaru tej samej wielko

ści mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności.

d) jest to przedział warto

ści wokół wyniku pomiaru, który pokrywa dużą część rozkładu

warto

ści przypisywanych wielkości mierzonej.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

3. Spójno

ść pomiarowa to

a) wła

ściwość pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca na tym, że można go

powi

ązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami państwowymi lub

mi

ędzynarodowymi jednostki miary, za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha

porówna

ń, z których wystarczy aby najważniejszy miał określoną niepewności.

b) jest to wła

ściwość pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca na tym, że można

go powi

ązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami państwowymi lub

mi

ędzynarodowymi jednostki miary, za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha

porówna

ń, z których wszystkie mają określone niepewności.

c) jest to wła

ściwość pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca na tym, że można

go powi

ązać z określonymi odniesieniami, tylko z wzorcami międzynarodowymi

jednostki miary, za po

średnictwem nieprzerwanego łańcucha porównań, z których

wszystkie maj

ą określone niepewności.

d) jest to wła

ściwość pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca na tym, że można

go powi

ązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami jednostki miary

obowi

ązującymi w laboratorium, za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha

porówna

ń, z których wszystkie mają określone niepewności.

4. Odtwarzalno

ść wyników pomiarów jest to

a) stopie

ń zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, odtworzonych

po pewnym czasie.

b) stopie

ń zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych

w jednakowych warunkach pomiarowych.

c) stopie

ń zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych

przez jednego obserwatora.

d) stopie

ń zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych

w zmiennych warunkach pomiarowych.

5. Wzmacniacze wst

ępne sygnałów biologicznych powinny charakteryzować się

nast

ępującymi cechami

a) powinny mie

ć dużą rezystancję (impedancję) wejściową, posiadać małe szumy

własne, nie powinny wprowadza

ć dodatkowych zakłóceń do toru pomiarowego,

czyli posiada

ć odpowiednią charakterystykę częstotliwościową (tzn. możliwość

tłumienia zbyt niskich i zbyt wysokich cz

ęstotliwości, posiadać określoną

obci

ążalność wyjścia, tzn. odpowiednią rezystancję (impedancję) wyjściową,

posiada

ć zdolność do tłumienia sygnałów zakłócających, a wzmacniania sygnałów

biologicznych.

b) powinny mie

ć małą rezystancję (impedancję) wejściową, posiadać małe szumy

własne, nie powinny wprowadza

ć dodatkowych zakłóceń do toru pomiarowego,

czyli posiada

ć odpowiednią charakterystykę częstotliwościową (tzn. możliwość

tłumienia cz

ęstotliwości 50 Hz, posiadać określoną obciążalność wyjścia, tzn.

odpowiedni

ą rezystancję (impedancję) wyjściową, posiadać zdolność do tłumienia

sygnałów zakłócaj

ących, a wzmacniania sygnałów biologicznych.

c) powinny mie

ć małą rezystancję (impedancję) wejściową oraz posiadać minimalną

obci

ążalność wyjścia.

d) powinny posiada

ć odpowiednią charakterystykę częstotliwościową (tzn. możliwość

tłumienia zbyt niskich i zbyt wysokich cz

ęstotliwości.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

6. Na zaciskach idealnego

źródła napięciowego występuje

a) zmienna w czasie ró

żnica potencjałów niezależnie od wartości obciążenia.

b) stała ró

żnica potencjałów zależnie od wartości obciążenia.

c) stała ró

żnica potencjałów niezależnie od wartości obciążenia.

d) zmienna ró

żnica potencjałów zależnie od wartości obciążenia.

7. Idealne

źródło prądowe wymusza na swoich zaciskach

a) przepływ pr

ądu o zmiennym natężeniu przez obwód zewnętrzny, niezależnie od

warto

ści rezystancji obciążenia i napięcia występującego na zaciskach.

b) przepływ pr

ądu o stałym natężeniu przez obwód zewnętrzny, niezależnie od wartości

rezystancji obci

ążenia i napięcia występującego na zaciskach.

c) przepływ pr

ądu o stałym natężeniu przez obwód zewnętrzny, zależnie od wartości

rezystancji obci

ążenia i napięcia występującego na zaciskach.

d) przepływ pr

ądu o zmiennym natężeniu przez obwód zewnętrzny, zależnie od

warto

ści rezystancji obciążenia i napięcia występującego na zaciskach.

8. Urz

ądzenie klasy II nie może zawierać

a) jakichkolwiek

środków służących do uziemienia ochronnego.

b) jakichkolwiek

środków służących do uziemienia funkcjonalnego.

c) bezpieczników w cz

ęści sieciowej urządzenia.

d) izolacji podwójnej.

9. Pr

ąd upływu uziomowy płynie przez

a) izolacj

ę części sieciowej do metalowej obudowy nie uziemionej ochronnie,

a nast

ępnie przez przewód uziemienia ochronnego tego urządzenia do ziemi.

b) izolacj

ę części sieciowej do metalowej obudowy lub korpusu urządzenia, a następnie

przez przewód pacjenta z powrotem do cz

ęści sieciowej.

c) cz

ęść aplikacyjną przyłączoną do pacjenta.

d) izolacj

ę części sieciowej do metalowej obudowy lub korpusu urządzenia, a następnie

przez przewód uziemienia ochronnego tego urz

ądzenia do ziemi.

10. Cz

ęść aplikacyjna typu BF jest

a) normalnie zbudowan

ą częścią o prądzie upływu pacjenta ograniczonym do wartości

100 µA w normalnym stanie technicznym zwi

ązanego z nią urządzenia

elektromedycznego.

b) cz

ęścią typu B z dodaną izolacją elektryczną obwodu pacjenta od pozostałej części

urz

ądzenia elektromedycznego.

c) zbudowana na tej samej zasadzie izolacji obwodu pacjenta jak w przypadku typu

B z t

ą różnicą, że jakość tej izolacji jest wyższa i pozwala uzyskiwać lepsze

ograniczenie pr

ądów upływu pacjenta do wartości 10 µA.

d) Cz

ęść aplikacyjna typu BF może być stosowana w kontakcie z dowolną częścią ciała

pacjenta wł

ącznie z jego sercem.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

11. Stan normalny to stan, w którym

a) wszystkie

środki wprowadzone dla ochrony przed zagrożeniem bezpieczeństwa są

nienaruszone.

b) urz

ądzenie poprawnie mierzy wielkość wyjściową.

c) stan, w którym tylko jeden

środek ochrony przed zagrożeniem bezpieczeństwa

w urz

ądzeniu jest uszkodzony, a pozostałe środki pozostają nienaruszone.

d) wszystkie

środki wprowadzone dla ochrony przed zagrożeniem bezpieczeństwa

dotycz

ące przewodu zasilającego są nienaruszone i nie zależą od stanu przewodu

uziemienia ochronnego.

12. Stan pojedynczego uszkodzenia to stan, w którym

a) uszkodzony został jeden tor pomiarowy.
b) jeden

środek ochrony przed zagrożeniem bezpieczeństwa w urządzeniu jest

uszkodzony lub wyst

ępuje jeden zewnętrzny stan pojedynczego uszkodzenia,

c) urz

ądzenie było naprawiane tylko jeden raz.

d) wszystkie

środki wprowadzone dla ochrony przed zagrożeniem bezpieczeństwa są

w danej chwili uszkodzone.

13. Badania typu wykonuje si

ę

a) na jednym reprezentatywnym egzemplarzu wyrobu i je

żeli nie określono inaczej,

badania bezpiecze

ństwa nie powinny być powtarzane.

b) na kilku reprezentatywnych egzemplarzach wyrobu o podobnych parametrach

technicznych i je

żeli nie określono inaczej, badania bezpieczeństwa nie powinny być

powtarzane.

c) na jednym reprezentatywnym egzemplarzu wyrobu i je

żeli nie określono inaczej,

badania bezpiecze

ństwa powinny być powtarzane do momentu, w którym uzyskana

zostanie całkowita pewno

ści, że urządzenie jest bezpieczne.

d) na losowo wybranych egzemplarzach wyrobu,

żeby uniknąć uszkodzeń.

14. Cz

ęści aplikacyjne powinny być elektrycznie odseparowane od części czynnych

urz

ądzenia medycznego

a) tylko w stanie normalnym, w taki sposób aby dopuszczalne pr

ądy upływu nie były

przekroczone.

b) stanie normalnym i w stanie pojedynczego uszkodzenia w taki sposób, aby

dopuszczalny pr

ąd upływu pacjenta nie był przekroczony.

c) tylko w stanie pojedynczego uszkodzenia w taki sposób aby dopuszczalne pr

ądy

upływu nie były przekroczone.

d) stanie normalnym i w stanie pojedynczego uszkodzenia w taki sposób, aby

dopuszczalne pr

ądy upływu nie były przekroczone.

15. Cz

ęści dostępne urządzenia klasy I są

a) oddzielone od cz

ęści aplikacyjnych za pomocą izolacji podstawowej i powinny mieć

poł

ączenie o dostatecznie małej impedancji z zaciskiem uziemienia ochronnego.

b) oddzielone od cz

ęści czynnych za pomocą izolacji podstawowej i powinny mieć

poł

ączenie o dostatecznie dużej impedancji z zaciskiem uziemienia ochronnego.

c) oddzielone od cz

ęści czynnych za pomocą izolacji podstawowej i powinny mieć

poł

ączenie o dostatecznie małej impedancji z zaciskiem uziemienia ochronnego.

d) oddzielone od cz

ęści czynnych za pomocą izolacji dodatkowej lub wzmocnionej

i powinny mie

ć połączenie o dostatecznie dużej impedancji z zaciskiem uziemienia

ochronnego.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

16. 7W czasie normalnego u

żytkowania urządzenie nie powinno utracić równowagi przy

przechyleniu o k

ąt

a) 10

°

.

b) 5

°

.

c) 45

°

.

d) 25

°

.

17. Cz

ęści aplikacyjne urządzenia nie przeznaczone do dostarczania ciepła do pacjenta nie

powinny mie

ć temperatury powierzchni przekraczającej

a) 36,6

°

C.

b) 41

°

C.

c) 38

°

C.

d) 50

°

C.

18. Urz

ądzenie powinno być tak zaprojektowane, aby

a) przerwanie i powrót zasilania nie powodowały zagro

żenia bezpieczeństwa innego niż

przerwanie jego zamierzonej funkcji.

b) przerwanie i powrót zasilania powinny powodowa

ć całkowite wyłączenie

urz

ądzenia.

c) przerwanie i powrót zasilania nie powodowały zagro

żenia bezpieczeństwa innego niż

zwi

ększenie prądów upływu.

d) przerwanie i powrót zasilania powodowały kontynuowanie wcze

śniej rozpoczętej

funkcji.

19. W elektrokardiografie znajduje si

ę dodatkowy filtr tłumiący zakłócenia sieciowe. Stosuje

si

ę go przy dużym poziomie zakłóceń. Jaki filtr najlepiej nadaje się do celów

diagnostycznych (podana jest cz

ęstotliwość środka filtru)

a) 50 Hz

±

1 Hz.

b) 50 Hz

±

10 Hz.

c) 35 Hz

±

1 Hz.

d) 50 Hz

±

15 Hz.

20. Aparat do diatermii pracuje na cz

ęstotliwości 27,12 MHz. Oprócz częstotliwości

podstawowej wyst

ępują tzw. harmoniczne o częstotliwościach będących wielokrotnością

cz

ęstotliwości podstawowej (druga, trzecia itp.). Jeżeli stwierdzono występowanie

drugiej harmonicznej to jaka powinna by

ć amplituda

a) zbli

żona do częstotliwości podstawowej.

b) du

żo mniejsza od częstotliwości podstawowej.

c) du

żo większa do częstotliwości podstawowej.

d) nie ma to znaczenia.

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

KARTA ODPOWIEDZI

Imi

ę i nazwisko ……………………………………………………..

Badanie i naprawa aparatury medycznej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze

ś

rodków Europejskiego Funduszu Społecznego”

63

6. LITERATURA

1. PN-EN ISO/IEC 17025: Ogólne zasady dotycz

ące kompetencji laboratoriów badawczych

i wzorcuj

ących. PKN, Warszawa 2005

2. Piotrowski J., Kostyrko K.: Wzorcowanie aparatury pomiarowej. PWN, Warszawa 2000
3. Główny Urz

ąd Miar: Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. GUM, Warszawa 1999

4. Główny Urz

ąd Miar: Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych terminów

metrologii. GUM, Warszawa 1996

5. Polskie Centrum Akredytacji: Polityka Polskiego Centrum Akredytacji dotycz

ąca

zapewnienia spójno

ści pomiarowej. PCA, Warszawa 2003

6. Izydorczyk J.: Walidacja metod pomiarowych i badawczych. Materiały szkoleniowe.

PROLAB, Gliwice 2004

7. Keller J.: Elektronika medyczna. Cz

ęść I i II. PZWL, Warszawa 1984

8. Millner R., Richwien R.: Podstawy elektroniki medycznej. PZWL, Warszawa 1973
9. Stopczyk M.: Elektrodiagnostyka medyczna. PZWL, Warszawa 1984
10. Mika T., Kasprzak W.: Fizykoterapia. PZWL, Warszawa 2001
11. Augustyniak P.: Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych. UWND, Kraków 2001
12. www.itam.zabrze.pl
13. www.portalmed.pl
14. Charoy A.: Zakłócenia w urz

ądzeniach medycznych, WNT, Warszawa 1999

15. Hasse L., Kołodziejski J., Konczakowska A., Spiralski L.: Zakłócenia w aparaturze

elektronicznej. Radioelektronik Sp. z o.o Warszawa 1995

16. Kostka P.: „Badanie systemu akwizycji sygnałów biomedycznych z wykorzystaniem

czujnika bezpo

średniego pomiaru ciśnienia krwi. Politechnika Śląska, Gliwice 2003

17. Tietze. U, Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1997
18. www.analog.com