„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
0
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Mirosława Stelengowska
Marcin Szypowski
Agnieszka Wieczorek
Instalowanie i uruchamianie aparatury medycznej
322[18].Z3.01
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr hab. n. med. Ewa Marzec
mgr in
ż. Danuta Pawełczyk
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Beata Organ
Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczn
ą programu jednostki modułowej 322[18].Z3.01,
„Instalowanie i uruchamianie aparatury medycznej”,
zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik elektroniki medycznej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
4
2. Wymagania wstępne
7
3. Cele kształcenia
8
4. Materiał nauczania
9
4.1. Klasyfikacja aparatury medycznej i jej zastosowań
9
4.1.1. Materiał nauczania
9
4.1.2. Pytania sprawdzające
11
4.1.3. Ćwiczenia
11
4.1.4. Sprawdzian postępów
12
4.2. Rodzaje i parametry źródeł zasilania aparatury medycznej
13
4.2.1. Materiał nauczania
13
4.2.2. Pytania sprawdzające
14
4.2.3. Ćwiczenia
14
4.2.4. Sprawdzian postępów
15
4.3. Czujniki i detektory medyczne: budowa i zasada działania
16
4.3.1. Materiał nauczania
16
4.3.2. Pytania sprawdzające
18
4.3.3. Ćwiczenia
18
4.3.4. Sprawdzian postępów
19
4.4. Specjalizowane wzmacniacze małych sygnałów stosowane w aparaturze
elektromedycznej
20
4.4.1. Materiał nauczania
20
4.4.2. Pytania sprawdzające
22
4.4.3. Ćwiczenia
22
4.4.4. Sprawdzian postępów
23
4.5. Elektromechaniczne elementy aparatury medycznej
24
4.5.1. Materiał nauczania
24
4.5.2. Pytania sprawdzające
26
4.5.3. Ćwiczenia
26
4.5.4. Sprawdzian postępów
27
4.6. Elementy konstrukcyjne i technologie mechaniczne stosowane przy
wytwarzaniu aparatury medycznej
28
4.6.1. Materiał nauczania
28
4.6.2. Pytania sprawdzające
29
4.6.3. Ćwiczenia
30
4.6.4. Sprawdzian postępów
31
4.7. Aparatura diagnostyczna, terapeutyczna i radioizotopowa: budowa, zasada
działania, zastosowanie w medycynie
32
4.7.1. Materiał nauczania
32
4.7.2. Pytania sprawdzające
41
4.7.3. Ćwiczenia
41
4.7.4. Sprawdzian postępów
44
4.8. Aparatura rehabilitacyjna; zastosowanie pól elektrycznych i magnetycznych,
jonoforeza, fizykoterapia
45
4.8.1. Materiał nauczania
45
4.8.2. Pytania sprawdzające
47
4.8.3. Ćwiczenia
47
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
4.8.4. Sprawdzian postępów
48
4.9. Aparatura laserowa: budowa i zasada działania, podział laserów według
różnych kryteriów, zasady bezpiecznej pracy
49
4.9.1. Materiał nauczania
49
4.9.2. Pytania sprawdzające
51
4.9.3. Ćwiczenia
51
4.9.4. Sprawdzian postępów
51
4.10. Komory hiperbaryczne i kriogeniczne
52
4.10.1. Materiał nauczania
52
4.10.2. Pytania sprawdzające
55
4.10.3. Ćwiczenia
55
4.10.4. Sprawdzian postępów
55
4.11. Urządzenia pomocnicze: sterylizatory i dezynfektory, stacje dezynfekcji
56
4.11.1. Materiał nauczania
56
4.11.2. Pytania sprawdzające
60
4.11.3. Ćwiczenia
61
4.11.4. Sprawdzian postępów
61
4.12. Podział aparatury na klasy zgodnie z przepisami o wyrobach medycznych
62
4.12.1. Materiał nauczania
62
4.12.2. Pytania sprawdzające
67
4.12.3. Ćwiczenia
67
4.12.4. Sprawdzian postępów
68
4.13. Testy eksploatacyjne użytkownika
69
4.13.1. Materiał nauczania
69
4.13.2. Pytania sprawdzające
70
4.13.3. Ćwiczenia
70
4.13.4. Sprawdzian postępów
71
4.14. Wymagania dotyczące dopuszczenia do eksploatacji aparatury medycznej
w Europie i w Polsce, zasady wpisu do rejestru wyrobów medycznych
72
4.14.1. Materiał nauczania
72
4.14.2. Pytania sprawdzające
75
4.14.3. Ćwiczenia
75
4.14.4. Sprawdzian postępów
76
4.15. Przepisy bhp i ochrony radiologicznej
77
4.15.1. Materiał nauczania
77
4.15.2. Pytania sprawdzające
80
4.15.3. Ćwiczenia
81
4.15.4. Sprawdzian postępów
81
5. Sprawdzian osiągnięć
82
6. Literatura
86
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu „Instalowanie
i uruchamianie aparatury medycznej”.
W poradniku zamieszczono:
−−−−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−−−−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
−−−−
materiał nauczania – podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
treści jednostki modułowej,
−−−−
zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś treści zawarte w rozdziałach,
−−−−
ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
−−−−
sprawdzian postępów,
−−−−
sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań i pytań. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,
−−−−
literaturę uzupełniającą.
Z rozdziałem Pytania sprawdzające możesz zapoznać się:
−−−−
przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania – poznając wymagania wynikające
z zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści, odpowiadając na te pytania sprawdzisz
stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,
−−−−
po opanowaniu rozdziału Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie i utrwalenie
wiadomości z zakresu instalowania i uruchamiania aparatury medycznej.
Wykonując ćwiczenia przedstawione w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela,
będziesz poznawał charakterystykę budowy aparatów diagnostycznych i terapeutycznych oraz
współpracy wszystkich elementów tych aparatów, instalował i uruchamiał wybrane aparaty
medyczne do określonego zastosowania, określał poszczególne czynności obsługi
uruchomionych aparatów medycznych, określał sprawność i wydajność aparatu na podstawie
jego dokumentacji i charakterystyk, regulował i ustawiał parametry w określonej aparaturze
diagnostycznej, regulował i ustawiał parametry w zakresie bezpiecznej pracy określonych
urządzeń elektromedycznych,
wykonywał podstawowe testy eksploatacyjne użytkownika
danej aparatury medycznej.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów wykonując
Sprawdzian postępów.
Odpowiedzi Nie wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię również, jakich
zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to także powrót do treści, które nie są
dostatecznie opanowane.
Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło
dla nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel może posłużyć się zadaniami
testowymi.
W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego
testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach zakreśl
właściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
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 środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
rozróżniać elementy i podzespoły elektroniczne na podstawie oznaczeń i wyglądu,
−
montować i demontować elementy elektroniczne,
−
uruchamiać i testować proste układy cyfrowe i analogowe,
−
objaśniać budowę i działanie podstawowych układów cyfrowych i analogowych,
−
posługiwać się przyrządami pomiarowymi takimi jak multimetr, generator i oscyloskop,
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
korzystać z jednostek układu SI,
−
stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony
stanowiska pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
sklasyfikować typy i rodzaje aparatury medycznej ze względu na jej zastosowanie,
charakter pracy, właściwości i parametry,
−
zidentyfikować podstawowe elementy urządzeń elektromedycznych,
−
przedstawić główne rodzaje i typy aparatów elektromedycznych,
−
scharakteryzować budowę i zasadę działania aparatury diagnostycznej i terapeutycznej
stosowanej w medycynie,
−
określić
możliwości
stosowania
układów
elektronicznych
w
aparaturze
elektromedycznej,
−
wyjaśnić zasady działania i współdziałania czujników, detektorów i specjalizowanych
wzmacniaczy stosowanych w aparaturze medycznej,
−
zastosować elementy elektromechaniczne w aparaturze medycznej,
−
zastosować odpowiednie technologie mechaniczne do konstruowania aparatury
medycznej,
−
określić poszczególne czynności w obsłudze aparatów,
−
scharakteryzować sposób odbioru lub podania sygnału w aparacie,
−
uzasadnić celowość stosowania danego rodzaju aparatury,
−
zainstalować aparaturę medyczną,
−
skontrolować prawidłowość montażu podzespołów i zespołów elektronicznych
w aparaturze medycznej,
−
uruchomić aparaturę i sprzęt medyczny zgodnie z procedurami,
−
wykonać kalibrację wybranych urządzeń elektromedycznych,
−
ustawić parametry oraz wyregulować aparaturę medyczną,
−
zmienić parametry aparatury i urządzeń według potrzeb medycznych,
−
zmierzyć podstawowe parametry aparatury medycznej,
−
wykonać podstawowe testy eksploatacyjne (użytkownika),
−
zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony radiologicznej podczas
pracy z aparaturą elektromedyczną.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Klasyfikacja aparatury medycznej i jej zastosowań
4.1.1. Materiał nauczania
Aparatura medyczna klasyfikowana jest w różnoraki sposób. Jednakże zawsze
wyróżniają się dwa zasadnicze ujęcia, a mianowicie: podział techniczny z punktu widzenia
konstruktora aparatury i podział medyczny tj. w zależności od jej użytkowania. Aparaty
znajdujące się w tej samej grupie podziału pierwszego znajdują się z reguły w różnych
grupach podziału drugiego. Przeprowadzenie podziału aparatury według jednego kryterium,
np. częstotliwości nie jest możliwe. Poniżej zostaną przedstawione przykładowe klasyfikacje
aparatury medycznej, najczęściej spotykane w literaturze.
I Klasyfikacja
A. Aparaty małej częstotliwości
−
odbierające potencjały bioelektryczne, np. elektrokardiograf,
−
dostarczające bodźce, np. rozrusznik serca,
−
doprowadzające energię, np. aparat do jonoforezy.
B. Aparaty wielkiej częstotliwości
−
telemetria i telestymulacja,
−
diatermie do przegrzewań i chirurgii.
C. Aparaty mechaniczno-elektroniczne
−
odbierające informację, np. pletysmograf,
−
doprowadzające energię, np. aparat do synfazowego masażu.
D. Aparaty akustyczno-elektroniczne
−
odbierające informację, np. miernik ciśnienia krwi,
−
doprowadzające bodźce, np. audiometr.
E. Ultradźwiękowe aparaty elektroniczne
−
odbierające informację, np. ultrasonograf,
−
doprowadzające energię, aparaty do terapii ultradźwiękowej.
F. Urządzenia termiczne, świetlne
−
odbierające informację, np. miernik tętna,
−
doprowadzające energię, np. lampy i urządzenia do naświetlań.
G. Urządzenia rentgenowskie
−
diagnostyczne,
−
terapeutyczne,
−
aparatura megawoltowa.
H. Urządzenia jądrowe
−
odbierające bodźce (sygnały), np. dawkomierze,
−
doprowadzające energię, np. bomba kobaltowa.
I.
Urządzenia liczące i pomocnicze
−
opracowujące informację, np. analizator elektroencefalogramów,
−
rejestratory, np. rejestrator EKG
J. Aparatura laboratoryjna
−
opracowująca informację, np. pH–metr,
−
doprowadzające energię, np. myjnia ultradźwiękowa.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
II Klasyfikacja
Podział medyczny:
−
Układ krążenia.
−
Układ oddechowy.
−
Układ trawienny.
−
Układ moczowo-płciowy.
−
Układ nerwowy.
−
Słuch.
−
Wzrok.
−
Mowa.
−
Układ motoryczny.
−
Inne.
We współczesnym świecie trudno sobie wyobrazić współczesną medycynę, np.
kardiologię, chirurgię czy neurologię bez elektronicznej aparatury pomiarowej. Nie ma
dziedziny medycyny, która nie korzystałaby od dawna z tej aparatury zarówno w badaniach
naukowych jak i w postępowaniu rutynowym. Podstawowa aparatura do odbioru sygnałów
biologicznych tworzy bogatą grupę aparatową, która zawiera kilkadziesiąt rodzajów
przyrządów. Dla zilustrowania szerokiego zakresu tych przyrządów można przykładowo
wymienić:
−
elektrokardiografy (EKG) – przyrządy do rejestracji potencjałów czynnościowych serca,
−
elektroencefalografy (EEG) – przyrządy do rejestracji potencjałów czynnościowych
mózgu,
−
elektrogastrografy (EGG) – przyrządy do rejestracji prądów czynnościowych żołądka,
−
elektroretinografy i elektronystagmografy – przyrządy do rejestracji potencjałów
czynnościowych i ruchów oka,
−
elektrodermografy – przyrządy do rejestracji oporności skóry,
−
kardiotachometry (KTCh) – przyrządy do pomiaru częstotliwości akcji serca,
−
fonokardiografy (FKG) – przyrządy do rejestracji tonów i szmerów serca,
−
balistokardiografy (BKG) – przyrządy do rejestracji ruchów ciała wynikających z akcji
serca,
−
pletysmografy – przyrządy do rejestracji zmiany objętości ciała,
−
pH–metry – przyrządy do pomiarów koncentracji jonów wodorowych w ośrodkach
biologicznych,
−
termografy – przyrządy do panoramicznej rejestracji powierzchniowych rozkładów
temperatury,
−
erytrohemometry – przyrządy do pomiaru liczby erytrocytów i zawartości hemoglobiny
we krwi, itp.
Aparatura do pomiarów biologicznych jest często łączona w systemy pomiarowe, do
pomiaru kilku sygnałów biologicznych, np. EKG, tętna, FKG, częstotliwości oddechu.
Najogólniej każdy przyrząd pomiarowy stosowany do pomiarów biologicznych można
przedstawić jak na rys. 1.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Rys. 1. Ogólny schemat blokowy aparatury do rejestracji sygnałów biologicznych
Bezpośrednia rejestracja sygnałów elektrycznych z obiektu biologicznego polega na
doprowadzeniu ich do odpowiednich czujników, wzmocnieniu, dalszemu przetwarzaniu
analogowemu/cyfrowemu i analizowaniu automatycznie za pomocą odpowiedniego programu
komputerowego. W przypadku, gdy z obiektu biologicznego uzyskiwane są sygnały inne niż
elektryczne, są one uprzednio zamienione na sygnał elektryczny za pomocą przetworników.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jak ogólnie można podzielić aparaturę medyczną?
2. Jak klasyfikowane są typy i rodzaje aparatury medycznej?
3. Na czym polegają różnice pomiędzy klasyfikacjami I, II?
4. Jakie są podstawowe elementy urządzeń elektromedycznych?
5. Na czym polega rejestracja sygnałów elektrycznych i nieelektrycznych zbieranych
z obiektów biologicznych?
6. Czy potrafisz wymienić aparaty służące do badania pracy serca?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Ze względu na przeznaczenie sklasyfikuj podane przykłady aparatury medycznej:
−
aparat do ultradźwiękowego badania zastawek sercowych,
−
elektrokardiograf.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.1 poradnika,
2) dopasować przeznaczenie urządzenia do odpowiednich grup przedstawionych
klasyfikacji,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Obiekt
biologiczny
Przetwornik
Elektrody
Wzmacniacz
sygnału
biologicznego
Układ
prezentacji
danych
Układ
automatycznej
analizy danych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1)
podać klasyfikację aparatury medycznej ze względu na jej zastosowanie,
charakter pracy, właściwości i parametry?
2) przedstawić główne rodzaje i typy aparatów elektromedycznych?
3)
scharakteryzować różnice między kategoriami I, II i III?
4)
zidentyfikować podstawowe elementy urządzeń elektromedycznych?
5)
narysować ogólny schemat blokowy aparatury do rejestracji sygnałów
biologicznych?
6)
określić
funkcję
poszczególnych
elementów
ogólnego
schematu
blokowego aparatury do rejestracji sygnałów biologicznych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4.2. Rodzaje i parametry źródeł zasilania aparatury medycznej
4.2.1. Materiał nauczania
Zasilanie aparatury medycznej ma ogromne znaczenie z kilku powodów. Od zasilania
zależy pewność działania aparatury (a przez to bezpieczeństwo pacjenta). Zasięg możliwości
używania aparatury medycznej też zależy od parametrów źródła jej zasilania. Cały czas dąży
się do zmniejszenia poboru mocy urządzeń medycznych, przy niezmienionych, a nawet
lepszych parametrach wyrobu.
Ogólnie źródła zasilania można podzielić na stałe i zmienne. Źródła stałe to wszelkiego
rodzaju baterie, akumulatory, ogniwa. Źródła zmienne, to przede wszystkim sieć
energetyczna jedno– i trój–fazowa.
Aparaturę powszechnie stosowaną w medycynie (testery np. poziomu cukru, proste
rejestratory EKG, pulsoksymetry przenośne, piloty zdalnego sterowania, aparaty słuchowe
itd.) zasila się powszechnie dostępnymi handlowymi bateriami i akumulatorkami.
Aparaturę specjalistyczną (np. diagnostyczne kardiostymulatory) zasila się specjalnymi
bateriami/akumulatorami, wykonywanymi na specjalne zamówienie, niedostępnymi
w powszechnej sprzedaży.
Wyroby takie jak wszczepiane kardiostymulatory wymagają 100% pewności zasilania
w przewidywanym okresie pracy. Ponieważ są to wyroby wszczepiane pod skórę, wymiana
baterii wymagałaby przeprowadzenia operacji. Aby tego uniknąć, skonstruowano
specjalistyczne ogniwa o bardzo małym prądzie samorozładowania, a sam stymulator
zaprojektowano tak, aby pobierał do pracy jak najmniej mocy, a impuls stymulujący miał
odpowiednią energię (nie za małą, aby był w stanie pobudzić mięsień serca i nie za dużą, bo
następowałoby szybsze, niepotrzebne rozładowanie baterii zasilającej).
Natomiast aparaty takie jak rentgen, czy tomograf, które do swojej pracy potrzebują
bardzo dużych energii. Są one najczęściej zasilane z sieci trójfazowej. Wielkość poboru mocy
nie jest tu problemem. Jednak i w tego typu aparaturze dąży się do zmniejszenia poboru mocy
ze względu na koszty ponoszone na zakup tej energii.
W związku z powszechną tendencją i zaleceniami związanymi z ochroną środowiska,
dążenie
do
zmniejszenia
poboru
mocy
spotyka
się
na
każdym
kroku
w codziennym życiu, nie tylko w aparaturze medycznej. Jest to nie tylko „moda”, ale wręcz
zalecenia ustawowe.
Ogniwa projektuje się z myślą o jak najmniejszych wymiarach, a zarazem o jak
największej mocy. Niektóre wymagają do swego działania utrzymania przez jak najdłuższy
okres niezmiennego napięcia przy minimalnym poborze mocy (niejednokrotnie mniejszym
niż prąd samorozładowania zwykłego handlowego ogniwa), inne wymagają poboru
stosunkowo dużego prądu (najczęściej impulsowego).
W aparatach zasilanych z baterii/akumulatorów powszechnie stosowane są systemy
sygnalizacji niskiego stanu baterii. Są one (a przynajmniej powinny być) tak skonstruowane,
aby po pierwszym alarmie, można było bezpiecznie zakończyć aktualne badanie/zabieg.
Aparaty medyczne zasilane akumulatorami są wyposażone w ładowarki akumulatorów.
Stosuje
się
dwa
rodzaje
ładowarek:
zewnętrzne
(akumulator
wyjmuje
się
z wyrobu i umieszcza w ładowarce) i wewnętrzne (ładowarkę podłącza się do odpowiedniego
złącza w urządzeniu, a sam akumulator nie jest wyjmowany).
Wyroby o szczególnym znaczeniu dla zdrowia i życia pacjentów powinny być
wyposażone w dwa komplety akumulatorów. Jeden znajduje się w aparacie, a drugi
w ładowarce, gotowy w każdej chwili do wymiany, gdy tylko ten w aparacie zasygnalizuje
niski stan napięcia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Ciągłość zasilania aparatury medycznej zasilanej z sieci energetycznej zapewnia się przez
automatyczne systemy zasilania awaryjnego. Obecne systemy zasilania awaryjnego są tak
skonstruowane, że ich włączenie jest praktycznie niezauważalne. Stosuje się urządzenia
zasilania awaryjnego lokalnie (przy danym pojedynczym wyrobie medycznym) lub centralnie
(cała sieć energetyczna, z której zasilane są wyroby medyczne, jest podłączona do urządzeń
zasilania awaryjnego). Urządzenie zasilania awaryjnego to przetwornica napięcia zasilana
z akumulatorów, przekształcająca napięcie stałe na zmienne, najczęściej z dodatkową
stabilizacją napięcia i częstotliwości na wyjściu.
Wartości napięć akumulatorów w wyrobach medycznych wahają się od 1,2 V
(pojedyncze ogniwa) do 12/24 V (pakiety akumulatorów; mogą występować w postaci
zabudowanej jako jedno ogniwo). Ich pojemność wynosi od pojedynczych mAh do
kilku/kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu Ah.
Wartości napięć sieci energetycznej zasilającej wyroby medyczne jest typowa, tzn. 230 V
dla układów jednofazowych i 380 V dla układów trójfazowych.
Aby zwiększyć pewność i ciągłość zasilania, obecnie używa się specjalizowanych ogniw,
które posiadają zabudowane wewnątrz kontrolery (specjalizowane układy scalone), a ich
ładowaniem i rozładowaniem steruje mikroprocesor. Należy pogodzić się z tym, że ładowarki
ładujące stałym prądem, przez określony z góry czas odeszły już do historii.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jakie wymagania stawiane są źródłom zasilania aparatury medycznej?
2. W jaki sposób zapewnia się ciągłość zasilania aparatury medycznej?
3. Czy aparaturę medyczną można zasilać popularnymi (handlowymi) bateriami?
4. Czy ma sens zmniejszanie poboru prądu przez aparaty medyczne zasilane z sieci
energetycznej?
5. Ile wynosi napięcie zasilania wyrobów medycznych zasilanych z sieci trójfazowej?
6. Czy ogniwa stosowane w medycynie posiadają zabudowane kontrolery?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj źródło zasilania przenośnego rejestratora EKG lub ciśnieniomierza
elektronicznego.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.2 poradnika,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi przenośnego rejestratora EKG lub elektronicznego
ciśnieniomierza,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
przenośny rejestrator EKG lub elektroniczny ciśnieniomierz,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Ćwiczenie 2
Dokonaj wymiany źródła zasilania przenośnego rejestratora EKG lub ciśnieniomierza
elektronicznego.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.2 poradnika,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi przenośnego rejestratora EKG lub elektronicznego
ciśnieniomierza,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
przenośny rejestrator EKG lub elektroniczny ciśnieniomierz wraz z instrukcją obsługi,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić zużyte źródło zasilania w elektronicznej aparaturze medycznej?
2) wymienić bezpiecznik zabezpieczający zasilanie aparatury medycznej?
3) ogólnie scharakteryzować źródła zasilania aparatury medycznej?
4) powiedzieć, dlaczego dąży się do zmniejszenia poboru prądu zasilania?
5) powiedzieć, dlaczego czasami stosuje się rezerwowe źródła zasilania?
6) do czego służą awaryjne systemy zasilania?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.3. Czujniki i detektory medyczne
4.3.1. Materiał nauczania
Czujnik – jest to układ fizyczny lub biologiczny, który swoją reakcję na bodziec fizyczny
lub biologiczny przekształca w mierzalny sygnał innej wielkości fizycznej.
W definicji ogólniejszej, czujnik jest to urządzenie dostarczające informację o wartości
mierzonej wielkości. W tym ujęciu tak zwany czujnik składa się z: czujnika, przetwornika
oraz często układu dalszej obróbki sygnału.
Najczęściej spotykanymi czujnikami są czujniki dostarczające informację w jednej
z wielkości elektrycznych takich jak: napięcie, natężenie prądu, opór elektryczny.
Detektor jest urządzeniem służącym do detekcji dowolnych sygnałów, tzn. wykrywania
i przetwarzania tych sygnałów na łatwiejsze do obserwacji lub użycia. Terminem detekcji
określa się wykrywanie dowolnych sygnałów, np. elektrycznych, promieniowania, w tym np.
jonizującego, jak również wykrywanie zdarzeń, np. wykrywanie ruchu obiektów, cząstek
elementarnych itp.
Przepływ krwi, ciepłota ciała, oddech, tętno, dźwięki i cały szereg innych zjawisk
fizycznych występujących w organizmach żywych jest źródłem sygnałów nieelektrycznych.
Do najważniejszych wielkości fizycznych o charakterze nieelektrycznym, można zaliczyć:
ciśnienie,
siłę,
przesunięcie,
szybkość,
przyspieszenie,
temperaturę,
przepływ,
promieniowanie jonizujące. Dla rejestracji tych wielkości na drodze elektrycznej konieczna
jest ich zmiana w sygnał elektryczny. Służą do tego czujniki, przetworniki i detektory
zmieniające sygnał mechaniczny, chemiczny, jądrowy, cieplny na sygnał elektryczny.
Pomiary ciśnienia i siły
Obecnie, najczęściej stosowanymi czujnikami są czujniki półprzewodnikowe.
W submilimetrowej skali przyrządów elektronicznych taki materiał jak krzem wykazuje
wielką odporność na zmęczenie, co jest bardzo rzadko spotykane w skali makro. Dzięki temu
membrana krzemowa może być zginana praktycznie nieskończenie długo, w wyniku czego
czujnik taki jest bardzo trwały. Dwa główne rodzaje takich przyrządów to czujniki
pojemnościowe i piezorezystancyjne. Czujniki pojemnościowe zamieniają odkształcenia
mechaniczne na proporcjonalną zmianę pojemności elektrycznej, a piezorezystancyjne na
proporcjonalną zmianę rezystancji. Istnieją też rozwiązania zintegrowanych przetworników
ciśnienia – w jednej obudowie mieści się czujnik oraz układy zapewniające jego liniowość,
układy kompensacji temperaturowej, wzmacniające itp. Na wyjściu takiego zintegrowanego
czujnika otrzymuje się sygnał przygotowany do bezpośredniego wyprowadzenia na
przetwornik analogowo-cyfrowy, najczęściej o liniowej zależności wielkości wyjściowej od
ciśnienia (siły).
Pomiary przesunięcia, przyspieszenia
Pomiary przesunięcia, przyspieszenia realizowane są za pomocą czujników
potencjometrycznych, indukcyjnych, pojemnościowych i piezoelektrycznych.
Pomiary drgań mechanicznych
Drgania mechaniczne, akustyczne rejestrowane są za pomocą mikrofonów,
przystosowanych do wykrywania drgań o niskich częstotliwościach, które nie mogą być
rejestrowane przy pomocy klasycznych mikrofonów. Stosuje się tzw. mikrofony kontaktowe,
z powierzchnią drgającą.
Pomiary przepływu cieczy przewodzących
Pomiary przepływu opierają się na prawie indukcyjności elektromagnetycznej. Gdy ciecz
przewodząca przepływa w polu magnetycznym indukuje się w niej siła elektromotoryczna,
której wartość zależy od szybkości przepływu cieczy. Najnowsze czujniki do pomiaru
przepływu oparte są na zasadzie ultradźwięków i wykorzystują zjawisko Dopplera.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Pomiary temperatury
Pomiary temperatury na drodze elektronicznej przeprowadzane są przy pomocy
termoelementów, termometrów oporowych lub termistorów. Jako czujniki temperatury
charakteryzuje je duża wartość współczynnika temperaturowego rezystancji (określającego
zmiany rezystancji przy wzroście temperatury o 1K) oraz mała bezwładność cieplna (bardzo
szybko ich temperatura wyrównuje się z temperaturą badaną). Termistory wykazują bardzo
małą bezwładność w stosunku do termometrów oporowych (jak 1:60) oraz są ok. 10 razy
bardziej czułe, natomiast termometry oporowe posiadają prawie stały współczynnik
temperaturowy w szerokim zakresie pomiarowym.
Pomiary kolorymetryczne
Pomiary kolorymetryczne przeprowadza się za pomocą czujników fotoelektrycznych.
Badany ośrodek biologiczny znajduje się między źródłem światła, a fotoelementem –
najczęściej opornikiem fotoelektrycznym, fototranzystorem lub fotodiodą. Natężenie i widmo
światła przechodzącego lub odbitego przez badany ośrodek i padającego na fotoelement
zależy od przezroczystości ośrodka. Kluczowe znaczenie dla dokładności pomiaru ma
dopasowanie charakterystyki widmowej światła i filtrów do badanego obiektu biologicznego.
Przykłady czujników najczęściej wykorzystywanych w aparaturze medycznej
Czujnik pojemnościowy
Zasadniczą częścią czujników wykorzystujących efekt pojemnościowy jest specjalnie
zbudowany kondensator. Górną jego okładkę stanowi giętka membrana. Dolną okładką jest
sztywna kształtka uformowana w wyniku anizotropowego, mokrego trawienia krzemu. Cały
kondensator składa się z centralnej części, czułej na zmiany ciśnienia i części brzegowej
odgrywającej rolę pojemności stałej. Ugięcie górnej membrany pod wpływem przyłożonego
ciśnienia powoduje zmianę odległości między okładkami kondensatora i w wyniku zmianę
jego pojemności. Najczęściej są stosowane do wykrywania poziomu cieczy w zbiornikach.
Czujnik piezoelektryczny
Czujniki piezorezystancyjne wykorzystują efekt zmiany rezystancji materiału pod
wpływem działającego ciśnienia. Cechują się one dużą trwałością, szerokim zakresem ciśnień
i małymi rozmiarami. Główną ich zaletą jest możliwość wykonania z nich przetworników
pomiarowych o każdej żądanej postaci i kształcie. Są stosowane w miernikach ciśnienia krwi.
Czujnik indukcyjny
Czujnik indukcyjny zawiera najczęściej transformator mający podwójne, połączone
różnicowo uzwojenie tak, że indukowane zakłócenia znoszą się. Rdzeń transformatora jest
ruchomy i ustawiony wstępnie w pozycji symetrycznej względem uzwojeń wtórnych. W tej
pozycji rdzenia różnica napięć na uzwojeniach wynosi zero. W przypadku przesunięcia
rdzenia z pozycji symetrycznej powstaje różnica napięć, której wartość jest miarą
przesunięcia rdzenia. Są najczęściej stosowane do detekcji ruchu.
Czujnik magnetyczny
Czujnik magnetyczny rozpoznaje położenie tłoków w cylindrach pneumatycznych
i hydraulicznych. Mogą one zastępować tradycyjne stykowe kontaktrony lub mechaniczne
wyłączniki krańcowe. Podczas zbliżaniu się tłoka do czujnika zmienia się jego sygnał
wyjściowy. Są także stosowane w urządzeniach do magnetoterapii i rezonansu
magnetycznego.
Czujnik fotoelektryczny
Jest to czujnik reagujący na zmianę intensywności docierającego do niego
promieniowania elektromagnetycznego. Uzyskuje się dzięki temu zmianę energii fotonów
światła, promieniowania podczerwonego lub laserowego na energię elektryczną.
W zależności od tego, na jakim elemencie oparta jest budowa czujnika, inna wielkość
elektryczna jest zmieniana. Jeśli czujnik zbudowano w oparciu o:
−
fototranzystor – zmienia się napięcie,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
−
fotorezystor – zmienia się oporność,
−
fotodiodę – zmienia się prąd.
Czujniki fotoelektryczne stosuje się np. w czujnikach pulsoksymetrycznych służących do
pomiaru nasycenia krwi tlenem.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jaka jest różnica pomiędzy czujnikiem, a detektorem medycznym?
2. Jakie poznałeś czujniki najczęściej stosowane w badaniach biologicznych?
3. Jakie poznałeś czujniki najczęściej wykorzystywane w aparaturze medycznej?
4. Jaka jest budowa i zasada działania czujnika pojemnościowego?
5. Jaka jest budowa i zasada działania czujnika piezoelektrycznego?
6. Jaka jest budowa i zasada działania czujnika indukcyjnego?
7. Jaka jest budowa i zasada działania czujnika magnetycznego?
8. Jaka jest budowa i zasada działania czujnika fotoelektrycznego?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zapisz w zwartej formie podstawowe parametry metrologiczne trzech analizowanych
czujników, jakie powinny znaleźć się, Twoim zdaniem, w metrykach dołączonych do
gotowego czujnika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.3 poradnika,
2) przeanalizować charakterystyki metrologiczne, ulotki reklamowe itp. czujników
dostarczanych do wyrobów medycznych,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
charakterystyki metrologiczne, ulotki reklamowe czujników medycznych,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj budowę i zasadę działania czujników pomiarowych przenośnego
rejestratora EKG lub ciśnieniomierza elektronicznego.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.3 poradnika,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi przenośnego rejestratora EKG lub elektronicznego
ciśnieniomierza,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
przenośny rejestrator EKG lub elektroniczny ciśnieniomierz,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) podać przykłady czujników najczęściej stosowanych w badaniach
biologicznych?
2) podać
budowę
i
zasadę
działania
czujników
najczęściej
wykorzystywanych w aparaturze medycznej?
3) wymienić rodzaje czujników wykorzystywanych do pomiaru ciśnienia i
siły?
4) wymienić rodzaje czujników wykorzystywanych do pomiaru temperatury?
5) scharakteryzować
różnicę
między
termometrem
oporowym,
a
termistorem?
6) podać, na czym polegają pomiary kolorymetryczne?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.4. Specjalizowane wzmacniacze małych sygnałów stosowane
w aparaturze elektromedycznej
4.4.1. Materiał nauczania
Ze względu na niewielkie wartości wielkości elektrycznych uzyskiwanych z czujników
i detektorów pomiarowych, których nie można bezpośrednio zobrazować w sposób łatwy do
odczytu, zachodzi konieczność ich wzmocnienia. Do tego celu służą wzmacniacze i układy
wzmacniające.
Każdy układ wzmacniający określają cztery podstawowe parametry:
1) wzmocnienie,
2) rezystancja wejściowa,
3) rezystancja wyjściowa,
4) pasmo przenoszenia,
5) współczynnik tłumienia sygnału wspólnego (tylko dla wzmacniaczy różnicowych).
ad 1) Wielkość wzmocnienia określamy stosunkiem amplitud sygnału wyjściowego do
sygnału wejściowego (rys. 2).
Rys. 2. Wzmacniacz
Wzmocnienie
Uwe
Uwy
k
=
Wzmocnienie może też być podawane w decybelach; 1dB = 20*lg(k)
np. wzmacniacz o wzmocnieniu k = 1000 ma wzmocnienie 60 dB
ad 2) Rezystancja wejściowa to rezystancja występująca na wejściu układu. Idealnym
rozwiązaniem jest rezystancja wejściowa nieskończenie wielka. Wtedy wzmacniacz nie
obciążałby w ogóle źródła sygnału. W praktyce wystarcza, że rezystancja ta jest o kilka
rzędów większa niż rezystancja wyjściowa źródła sygnału. Wtedy obciążenie źródła
jest na tyle małe, że nie zniekształca sygnału bioelektrycznego.
ad 3) Rezystancja wyjściowa, to rezystancja występująca na wyjściu wzmacniacza. Tu zależy
nam na jak największej wydajności prądowej. Oznacza to, że idealny wzmacniacz
musiałby mieć oporność bliską zeru. W praktyce rezystancja ta musi być kilka rzędów
mniejsza niż oporność wejściowa następnego przyrządu podłączonego do jego wyjścia.
ad 4) Pasmo przenoszenia określa się jako pełny zakres częstotliwości wzmacnianych przez
dany układ, tzn. wszystkie przebiegi o częstotliwościach należących do danego pasma
będą wzmacniane, a wszystkie inne tłumione. Na ogół zakres pasma określają dwie
częstotliwości – częstotliwość górna i dolna. Często jednak zachodzi potrzeba
stłumienia jakiejś częstotliwości wewnątrz takiego pasma. Wynika to najczęściej
z potrzeby tłumienia częstotliwości niepożądanych np. zakłóceń sieciowych (50 Hz).
Najczęściej stosuje się wtedy układy zwane filtrami. Rozróżniamy trzy rodzaje filtrów:
Wzmacniacz
U
wy
U
we
U
odn
U
odn
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe i środkowoprzepustowe (pasmowe). Miarą
działania filtru jest stopień tłumienia. Podajemy go w wartościach wzmocnienia,
najczęściej w decybelach (dB). Tłumienie sygnału przez filtr o 50% to tłumienie o 6dB.
ad 5) Aby wyjaśnić znaczenie współczynnika tłumienia sygnału wspólnego (CMRR), należy
wprowadzić pojęcie wzmacniacza różnicowego, w odróżnieniu od wzmacniacza, który
wzmacniał sygnał między wejściem czynnym, (U
we
), a odniesieniem (U
odn
) (rys. 2).
Wzmacniacz różnicowy wzmacnia różnicę sygnałów między wejściem dodatnim
(U
we1
) i ujemnym (U
we2
), a odniesieniem (U
odn
) (rys. 3).
Rys. 3. Wzmacniacz różnicowy
Z tego wynika, że jeżeli na oba wejścia podamy ten sam sygnał, to na wyjściu
powinniśmy otrzymać zero. Ta właściwość wzmacniacza różnicowego wykorzystywana jest
do tłumienia zakłóceń, gdyż najczęściej są one takie same na obu wejściach. W praktyce
nigdy sygnał wyjściowy nie jest równy zeru, ani zakłócenia nie są takie same na obu
wejściach. Jednak wzmacniacze różnicowe znacznie zmniejszają poziom zakłóceń i dlatego
są stosowane. Miarą jakości wzmacniacza różnicowego jest współczynnik tłumienia sygnału
wspólnego (synfazowego), który informuje, w jakim stopniu wzmacniacz jest w stanie
wytłumić sygnał wspólny dostający się na oba jego wejścia. Współczynnik CMRR podawany
jest na ogół w dB. Idealny wzmacniacz charakteryzuje się wpółczynnikeim CMRR równym
nieskończoność. W praktyce jest on rzędu 120 dB, czyli tłumi sygnał wspólny ok. 1000000 razy.
Wzmacniaczom sygnałów bioelektrycznych ze względu na zastosowanie w aparaturze
elektromedycznej stawiane są następujące wymagania:
−
bardzo duże wzmocnienie przy braku zniekształceń kształtu wzmacnianego sygnału,
−
wysoka oporność wejściowa,
−
wystarczająco wysokie napięcie wyjściowe,
−
możliwość regulacji wzmocnienia,
−
względnie mała szerokość pasma przenoszenia,
−
jak najniższy poziom szumów własnych.
Spełnienie tych wymagań uzasadnione jest z następujących powodów:
−
duże wzmocnienie wynika z tego, że sygnały bioelektryczne mają bardzo małe wielkości
(na poziomie µV),
−
aby uzyskać wiarygodną wartość pomiaru, nie można podczas pomiaru obciążać źródła
sygnału,
−
uzyskane napięcie musi być możliwe do zobrazowania (typowa wielkość nadająca się do
zobrazowania, to ułamki woltów, wolty); czyli wzmocnienie musi być na poziomie od
kilku do kilkuset tysięcy razy,
−
te same sygnały bioelektryczne mierzone u różnych pacjentów mogą się znacznie różnić
poziomem; nawet ten sam pacjent w stanie normalnym i chorobowym może posiadać
bardzo różniące się poziomy tej samej wielkości mierzonej,
−
sygnały bioelektryczne to głównie sygnały wolnozmienne,
Wzmacniacz
U
wy
U
we1
U
we2
+
-
U
odn
U
odn
Wzmacniacz
U
we1
U
we2
+
-
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
−
ze względu na małe wartości sygnałów bioelektrycznych, są one bardzo podatne na
zakłócenia pochodzące od szumów; trudno wzmacniać interesujący nas sygnał, gdy
szumy są na porównywalnym poziomie.
Powyżej omówiono układy wzmacniające. Należy jeszcze wspomnieć o układach
wejściowych, które można podzielić na dwie zasadnicze grupy. Pierwszą stanowią układy,
które bezpośrednio wzmacniają elektryczne sygnały biologiczne. Drugą grupę stanowią
układy wzmacniające sygnały elektryczne otrzymywane na wyjściu przetworników sygnałów
biologicznych nieelektrycznych na sygnały elektryczne. Układy wzmacniające w obu grupach
to wzmacniacze, jednak o różnych wymaganiach. Układy wzmacniające bezpośrednio
sygnały biologiczne muszą charakteryzować się dużą rezystancją wejściową rzędu MΩ
i dużym współczynnikiem CMRR. Natomiast pasmo przenoszenia zależy od właściwości
wzmacnianego sygnału. Układy drugiej grupy nie muszą mieć tak wysokiej oporności
wejściowej. Wystarcza oporność wejściową rzędu kΩ. Nie ma w tym przypadku również
konieczności stosowania wzmocnienia różnicowego, ale układy te muszą zawierać dodatkowe
zasilanie przetwornika. Dotąd podano dwa sposoby eliminacji zakłóceń. Filtrowanie
i zastosowanie wzmacniacza różnicowego. Należy wspomnieć o jeszcze jednym, często
stosowanym sposobie eliminacji zakłóceń. Polega on na zbieraniu zakłóceń z obiektu,
wzmacnianiu ich i podaniu z powrotem, na obiekt z przeciwnym znakiem.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jakie parametry określają każdy układ wzmacniający?
2. Jaki wzmacniacz umożliwia tłumienie zakłóceń nakładających się na sygnał użyteczny?
3. Co to jest współczynnik tłumienia sygnału wspólnego?
4. Jakie wymagania stawia się wzmacniaczom sygnałów bioelektrycznych?
5. Dlaczego ważne jest, aby wzmacniacz miał małą rezystancję wyjściową?
6. Dlaczego ważne jest, aby wzmacniacz miał dużą rezystancję wejściową?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określić wzmocnienie wzmacniacza na rysunku jak niżej i podać je w decybelach.
Rysunek do ćwiczenia 1
Do obliczeń przyjąć R1=10 kΩ, R2=499 kΩ oraz założyć, że wzmacniacz jest idealny
(U
a
=U
b
i A=∞)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.4 poradnika,
2) obliczyć wzmocnienie,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) obliczyć wzmocnienie pojedynczego wzmacniacza?
2) dobrać odpowiedni wzmacniacz do określonych wymagań?
3) powiedzieć do czego służą wzmacniacze i układy wzmacniające?
4) scharakteryzować wzmacniacze tranzystorowe?
5) opisać co to jest współczynnik tłumienia sygnału wspólnego?
6) uzasadnić dlaczego wzmacniacz powinien mieć dużą rezystancję
wejściową?
7) uzasadnić dlaczego wzmacniacz powinien mieć małą rezystancję
wyjściową?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
4.5. Elektromechaniczne elementy aparatury medycznej
4.5.1. Materiał nauczania
Do elektromechanicznych elementów aparatury medycznej należą:
−
złącza, przekaźniki, przełączniki i wyłączniki,
−
kable, przewody,
−
głośniki, mikrofony, przetworniki piezoelektryczne,
−
silniki i wentylatory,
−
czujniki, aplikatory itp.
Najczęściej stosowane elementy omówione są poniżej.
Przekaźniki
Do przełączania obciążeń większych mocy (większych napięć lub prądów) sterowanych
z układów elektronicznych, które są niskomocowe, służą przekaźniki. Obecnie oprócz
przekaźników realizujących podstawową funkcję – załączanie po podaniu napięcia
sterującego i rozłączenie po zaniku tego napięcia – stosuje się przekaźniki realizujące proste
funkcje takie jak opóźnione włączenie, opóźnione wyłączenie, załączenie tylko na określony
czas, załączenie/wyłączenie po podaniu impulsu zasilającego na cewkę przekaźnika i inne.
Przekaźnik mechaniczny posiada cewkę, która po podaniu napięcia wytwarza pole
elektromagnetyczne i przyciąga metalowy element, który przez prostą dźwignię powoduje
przesunięcie (i tym samym zwarcie) styków, do których podłącza się obciążenie. Jak
z powyższego uproszczonego opisu zasady pracy wynika, czas od podania impulsu do
momentu zwarcia styków jest stosunkowo długi; od pojedynczych milisekund dla
przekaźników małej mocy do kilkudziesięciu milisekund dla przekaźników dużych mocy.
Niebagatelną sprawą jest też problem drgania styków, co powoduje, że przełączane napięcie
pojawia się i znika kilka, kilkadziesiąt razy na obciążeniu. Jest to powodem generowania
zakłóceń, szczególnie na obciążeniu indukcyjnym lub pojemnościowym, oraz powoduje
sklejanie styków. Są różne metody próby eliminacji tych problemów. Najpopularniejszym
sposobem jest dołączanie równolegle do styków odpowiednio dobranej pojemności.
Pojawienie się elektronicznych elementów, mogących przełączać duże moce
spowodowało zainteresowanie skonstruowaniem przekaźników elektronicznych. Zwykłe
krzemowe złącze półprzewodnikowe w stanie przewodzenia ma spadek napięcia 0,65 V.
Gdyby miało przełączać prąd stały 10 A, to moc, którą to złącze musiałoby odprowadzić jest
rzędu 6,5 W. Drugi problem, to kilkuset woltowe przepięcia pojawiające się w momencie
przełączania obciążeń indukcyjnych, które mogą uszkodzić złącze półprzewodnikowe. Z tych
względów pierwsze przekaźniki półprzewodnikowe mogły przełączać małe moce, a jedyny
zysk z ich zastosowania to o kilka rzędów krótszy czas przełączania. Wprowadzenie
tranzystorów
polowych
spowodowało
możliwość
konstruowania
przekaźników
półprzewodnikowych na większe moce. Tranzystor polowy ma rezystancję przewodzenie
rzędu 0,01 Ω. Przy przewodzeniu prądu 10 A moc, którą musi odprowadzić złącze tranzystora
jest rzędu 0,1 W, co nie stanowi już problemu.
Kable
W aparaturze medycznej (i każdej innej) kable są niezbędne do przesyłania sygnału, czyli
energii w postaci prądu elektrycznego. W zależności od wartości maksymalnego prądu
i maksymalnego napięcia dobiera się przekrój kabla. W celu eliminacji (lub zmniejszenia do
dopuszczalnego poziomu) generowanych przez przesyłane zmienne sygnały zakłóceń stosuje
się kable ekranowane. Nie można także zapomnieć o odporności przesyłanego sygnału na
zakłócenia zewnętrzne (głównie pola magnetyczne i elektromagnetyczne). Do eliminacji
(ograniczenia) wpływu tych zewnętrznych pól służą kable ekranowane. Kable mogą być
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
jednożyłowe i wielożyłowe. Innym sposobem eliminacji zakłóceń jest stosowanie kabli
w postaci tzw. skrętek. Są one powszechnie stosowane w sieciach teleinformatycznych. Do
przesyłania dużej liczby sygnałów stosuje się przewody taśmowe.
Radiatory, wentylatory
W pracy urządzeń elektronicznych zawsze wydziela się jakaś moc. Dopóki jest to moc
maksymalnie rzędu ułamków wata, jest ona najczęściej rozpraszana w sposób naturalny, bez
użycia innych sposobów. Gdy jednak moc ta jest większa, powstaje problem jak ją rozproszyć
(odprowadzić z elementu, na którym jest wydzielana). Nie odprowadzenie tej mocy
skończyłoby się przegrzaniem elementu i jego fizycznym uszkodzeniem. Czasami wystarcza
umieszczenie takiego elementu na radiatorze (kawałek odpowiednio ukształtowanego
metalu), o dobrej przewodności cieplnej. Odpowiednie ukształtowanie, to nadanie takiego
kształtu, aby w określonej objętości element ten miał jak największą powierzchnię.
Gdy pomimo zastosowania radiatora, odprowadzanie mocy z elementu jest
niewystarczające, stosuje się wentylatory. Najpopularniejszym przykładem elementu,
z którego ciepło jest odprowadzane przez radiator z wentylatorem jest procesor komputera.
Wentylatory stosuje się jednak nie tylko do odprowadzania ciepła. Są one także stosowane do
spowodowania równomiernego rozprowadzenia ciepła (lub chłodu) tam, gdzie to niezbędne.
Przykładem takiego zastosowania są np. inkubatory, gdzie bardzo ważne jest równomierne
rozłożenie temperatury w całej objętości.
Silniki
W aparaturze medycznej stosuje się wszelkiego rodzaju silniki. Zarówno na prąd stały jak
i zmienny, silniki małej (np. pompy infuzyjne), średniej (np.. wózki elektryczne, bieżnie
marszowe, aparaty do dializy) i dużej (np. tomografy komputerowe) mocy. Silniki stosowane
w medycynie w zasadzie niczym nie różnią się od silników używanych w innych
zastosowaniach, dlatego nie będą tu dalej omawiane.
Złącza
Złącza stosowane w aparaturze medycznej służą do połączeń między elementami
składowymi i do podłączania sygnałów od takich elementów zewnętrznych, jak zasilacze,
czujniki, aplikatory). Stosowane złącza w tej dziedzinie muszą spełniać szeroki zakres
wymagań. Jest oczywiste, że innego rodzaju złącza są potrzebne do przesłania sygnału np.
EKG od pacjenta (rzędu mikrowoltów), a inne do zasilania aparatu rentgenowskiego. Należy
zaznaczyć, że ze względu na bardzo małe napięcia i prądy sygnałów biologicznych, złącza
stosowane do przesyłania tych sygnałów muszą być do tego dostosowane. Najczęściej
w takich przypadkach stosuje się złącza o stykach złoconych.
Przełączniki, przyciski
Przełączniki i przyciski w aparaturze medycznej mają w zasadzie dwa podstawowe
wymagania – niezawodność i pewność działania. Podobnie jak przy złączach, przełączane
sygnały mają różne energie – od miliwatów do kilowatów. Ze względu na niezawodność,
w aparaturze medycznej powszechnie jeszcze są stosowane przyciski mechaniczne, a nie
membranowe (klawiatury foliowe). Wynika to z faktu, że niezawodność przycisków
mechanicznych (liczona jako ilość pewnych załączeń) jest nadal o kilka rzędów większa niż
membranowych. Natomiast niewątpliwą zaletą przycisków membranowych jest ich
szczelność. Klawiatury foliowe są stosowane głównie tam, gdzie istnieje niebezpieczeństwo
ich zalania (np. płynami ustrojowymi w czasie zabiegu, czy operacji). Spotyka się też
rozwiązania pośrednie łączące zalety obu rodzajów przycisków. Płyta przednia pokryta jest
folią, zapewniającą odporność na zalania płyty, pod którą znajdują się przyciski mechaniczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Czy potrafisz wymienić przykładowe elementy elektromechaniczne?
2. Czy potrafisz opisać jeden z wymienionych elementów elektromechanicznych; do czego
służy, jakie spełnia funkcje?
3. Czy potrafisz rozpoznać przykładowy element elektromechaniczny w przykładowej
aparaturze medycznej?
4. Czy przekaźnik mechaniczny działa w sposób jednoznaczny, czy też w momencie
załączenia następuje wielokrotne jego szybkie załączenie i wyłączenie?
5. W jaki sposób próbuje się eliminować zakłócenia sygnałów przesyłanych kablami?
6. Dlaczego nadal stosuje się przyciski mechaniczne zamiast nowszych membranowych?
7. Jakiego rzędu sygnały są przesyłane złączami stosowanymi w aparaturze medycznej?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
W aparacie RTG wskazać przekaźnik i spróbować określić jego parametry na podstawie
znajdującego się na nim opisu lub dokumentacji technicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.5 poradnika,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi lub dokumentacją techniczną aparatu RTG,
3) wskazać przekaźnik i określić jego podstawowe parametry,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
dostęp do aparatu RTG,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
W aparacie EKG wskazać złącza i spróbować określić ich parametry i przeznaczenie na
podstawie znajdującego się na nich (lub obok nich) opisu lub dokumentacji technicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.5 poradnika,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi lub dokumentacją techniczną aparatu EKG,
3) wskazać złącza i określić ich podstawowe parametry oraz do czego służą,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
dostęp do aparatu EKG,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wskazać elementy elektromechaniczne w aparaturze medycznej?
2) podać podstawowe parametry i przeznaczenie tych elementów?
3) opisać zasadę pracy przekaźnika?
4) powiedzieć jaka wielkość fizyczna jest najważniejsza dla radiatora,
aby odpowiednio spełniał swoją rolę?
5) powiedzieć, dlaczego w aparaturze medycznej nadal stosuje się
przyciski mechaniczne zamiast klawiatur membranowych?
6) powiedzieć dlaczego w aparaturze medycznej stosuje się złącza złocone?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.6. Elementy konstrukcyjne i technologie mechaniczne
stosowane przy wytwarzaniu aparatury medycznej
4.6.1. Materiał nauczania
Konstrukcje mechaniczne stosowane przy wytwarzaniu aparatury medycznej muszą być
projektowane z myślą o specyficznym zastosowaniu. Materiały używane do konstrukcji
muszą być biologicznie obojętne i odporne na dezynfekcję, a także odporne na płyny
ustrojowe i szczelne. Ze względu na powszechne stosowanie elektronarzędzi, obecność
różnego rodzaju promieniowania elektromagnetycznego, konstrukcje mechaniczne stanowią
także jeden z elementów ochrony przed tego rodzaju zakłóceniami. Jako przykład opisano
poniżej jak skomplikowana jest budowa lampy operacyjnej, powszechnie używanej
w szpitalach [12].
Rys. 4. Schemat podwójnej lampy operacyjnej mocowanej do sufitu gdzie: 1 – uchwyt mocowany do sufitu,
2 – przegub, 3, 4, 5, 6 – ramiona zawieszenia, 7 – lampa [23]
Zawiesie lampy składa się z bardzo wielu elementów, połączonych między sobą tak, że
tworzą one szczególny układ dźwigniowy zapewniający przestrzenne pozycjonowanie lampy.
Uzyskanie dowolnego położenia w płaszczyźnie poziomej możliwe jest dzięki obrotowi
wokół dwu osi [19]: 1 – wokół osi pionowej uchwytu mocującego zawiesie do sufitu,
2 – wokół osi ramion pionowych, oznaczonych na rysunku 4 jako pozycja 5. W zawiesiu
dwulampowym obrót wokół ramion pionowych 5 może odbywać się niezależnie dla każdej
z lamp.
Utrzymanie lampy w niezmiennym położeniu uzyskuje się dzięki sprężynie, która,
w zależności od położenia lampy na odpowiedniej wysokości, musi równoważyć różne
składowe momentu przewieszenia od siły wynikającej z ciężaru lampy. Uzyskanie
wyrównoważenia zmiennego (w zależności od położenia) momentu przewieszenia uzyskuje
się przez zmianę napięcia sprężyny.
Najważniejsze zagadnienia w technikach medycznych związane są z projektowaniem,
wytwarzaniem i eksploatacją [12]:
−
narzędzi i oprzyrządowania chirurgicznego, w tym także funkcjonalnych stołów
operacyjnych i zabiegowych,
−
sprzętu do bezpiecznego transportu chorych w szpitalach i poza nimi,
−
sprzętu do specjalistycznego transportu ludzi niepełnosprawnych,
−
napędów aparatury diagnostycznej, np. stosowanej w tomografii komputerowej,
−
napędów aparatów laboratoryjnych (mieszarek, wstrząsarek, specjalnych wirówek itp.),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
−
urządzeń do przechowywania w niskich temperaturach tkanek, skóry i organów ludzkich
potrzebnych do badań i przeszczepów,
−
protez węzłów ruchowych, bądź protez zastępujących lub wspomagających pracę
organów niepełnosprawnych,
−
wyposażenia pracowni stomatologicznych (fotele o dużej mobilności i efektywności
działania, kątnice prostnice itp.),
−
inkubatorów oraz namiotów tlenowych utrzymujących żądane warunki stabilności
temperatury, wilgotności, składu powietrza, sterylności, itp.),
−
urządzeń wspomagających lub zastępujących działania niesprawnych organów
wewnętrznych człowieka (sztuczna nerka, płuco-serce itp.),
−
urządzeń do mycia, czyszczenia, regeneracji, odkażania i sterylizacji narzędzi,
strzykawek, igieł, itp.,
−
urządzeń do utylizacji zużytych materiałów, mini–urządzenia do kremacji,
−
specjalistycznego sprzętu do rehabilitacji pourazowej,
−
stanowisk pracy dla osób niepełnosprawnych.
Aparatura i sprzęt medyczny powinny zapewniać wymaganą precyzję działania,
a szczególnie uzyskanie dokładnego pozycjonowania oraz zaufanie i pewność pacjenta
korzystającego ze sprzętu i obsługującego ten sprzęt personelu. Wszystkie urządzenia
powinny wykazywać niezawodność i poprawność działania w warunkach "szpitalnej
eksploatacji" oraz brak szkodliwości urządzenia dla pacjenta.
Specyficzne warunki eksploatacyjne wymagają stosowania nietypowych i drogich
materiałów. Węzły tarcia najczęściej pracują w zmiennych warunkach termicznych,
w środowisku o różnej wilgotności. Czynniki te, w przypadku bardzo starannie wykonanych
czopów i panewek, zmontowanych z niewielkimi wartościami luzu, mogą istotnie
oddziaływać na ich pracę. Dodatkowo, z uwagi na potrzebę odkażania elementów, a niekiedy
całych układów aparatury medycznej, pożądana jest odporność na zanieczyszczenia
roboczych powierzchni cieczami sterylizującymi i utratę własności przeciwciernych. Węzły
tarcia
stosowane
w
aparaturze
diagnostycznej
i
sprzęcie
rehabilitacyjnym,
w większości przypadków typowe mechanizmy precyzyjne, powinny odznaczać się
niewielkimi oporami ruchu, stabilną pracą (bez drgań i niepożądanych wahań prędkości),
niewrażliwością na warunki skąpego smarowania.
4.6.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Czym muszą się charakteryzować materiały używane do konstruowania współczesnych
medycznych rozwiązań mechanicznych?
2. Czy potrafisz podać przykład konstrukcji mechanicznej wykorzystanej w aparaturze
medycznej?
3. Jakie cechy powinna posiadać konstrukcja mechaniczna aparatury i sprzętu medycznego?
4. Czy w konstrukcji mechanicznej aparatury medycznej stosuje się nietypowe i drogie
materiały?
5. Czy dopuszczalne są w aparaturze medycznej drgania i zmiany prędkości podczas ruchu
elementów mechanicznych?
6. Czy konstrukcje mechaniczne muszą być odporne na odkażanie?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj stanowisko pracy dla osoby niepełnosprawnej [12]:
−
dla osoby z protezą kończyny górnej,
−
osoby poruszającej się na wózku inwalidzkim.
Stanowisko powinno zawierać: biurko, komputer, miejsce na segregatory oraz pomoce
biurowe, kosz na śmieci.
W projekcie należy uwzględnić szafki, szuflady oraz osobne stanowisko do parzenia i picia
herbaty bądź kawy.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) Rozpatrzyć konkretne układy (projektowane lub istniejące), w których zachodzi
interakcja człowieka z maszyną, z uwzględnieniem kolejnych etapów:
a) opis i analiza układu jako całości oraz jego podział na układy częściowe (funkcyjne),
b) optymalizacja warunków współdziałania (interakcji) pomiędzy maszyną lub układem
częściowym, a człowiekiem, który będzie z nimi współpracował. Wychodząc od
człowieka, bada się jego kontakt: z maszyną, ze stanowiskiem pracy, z materialnymi
warunkami środowiska, dążąc do stworzenia możliwie najdogodniejszych warunków
pracy. Punktem wyjścia, będzie więc nie maszyna, a człowiek z uwzględnieniem
jego możliwości i ograniczeń.
c) przygotowanie opisu czynności do wykonania w każdym z układów częściowych,
z podkreśleniem wymaganych kwalifikacji i doświadczenia zawodowego oraz
ewentualnie specyficznych trudności przy wykonywaniu danych czynności.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela,
−
poniższe załączniki [12].
Rys. 1 do ćwiczenia 1.
Siła nacisku nogi zależnie od pozycji ciała
Tabela do ćwiczenia 1.
Rozległość normalnej i maksymalnej
płaszczyzny pracy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Rys. 2 do ćwiczenia 1
Normalne i maksymalne strefy pracy:
a) w kierunkupoziomym,
b) w kierunku pionowym: równoległym
prostopadłymdo osi wzroku. Wartości liczbowe
określające poszczególne wymiary podano
w tabeli 1.
Rys.3 do ćwiczenia 1
Ogólny
schemat
pionowego
przekroju
pulpitu
z wyodrębnioną płaszczyzną dla sytuowania urządzeń
sygnalizujących (płaszczyzna A), urządzeń sterujących
(płaszczyzna B) oraz płaszczyzną oparcia dla łokci
bądź
przedramion
podczas
manipulowania
urządzeniami sterującymi (płaszczyzna C).
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) scharakteryzować elementy konstrukcyjne i technologie mechaniczne
stosowane przy wytwarzaniu aparatury medycznej?
2) opisać jeden z wymienionych elementów konstrukcyjnych; do czego służy,
jakie spełnia funkcje?
3) rozpoznać przykładowy element konstrukcyjny w przykładowej aparaturze
medycznej?
4) scharakteryzować materiały używane do konstrukcji wyrobów
medycznych?
5) powiedzieć, czy jednym z zadań konstrukcji mechanicznych jest ochrona
przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i promieniowaniem
jonizującym?
6) powiedzieć, czy w konstrukcjach mechanicznych wyrobów medycznych
stosuje się typowe, czy nietypowe materiały?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
4.7. Aparatura diagnostyczna, terapeutyczna i radioizotopowa:
budowa, zasada działania, zastosowanie w medycynie
4.7.1. Materiał nauczania
4.7.1.1. Aparatura diagnostyczna
Diagnostyka – to nauka o sposobach rozpoznawania chorób, pozwalająca na
wyodrębnienie charakterystycznych objawów, a także szeroki panel badań pomocniczych, do
których
należą:
badania
laboratoryjne,
histologiczne,
obrazowe,
czynnościowe
i endoskopowe.
Wśród badań diagnostycznych można wyodrębnić cztery duże działy:
1. Badań laboratoryjnych, służących ocenie tkanek i płynów ustrojowych tj. krew,
mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy, płyny w jamie opłucnej, otrzewnej, fragmentów
tkanek pozyskanych w wyniku biopsji cienko- lub gruboigłowej, ale także
w wyniku wycięcia zmienionej morfologicznie struktury podczas operacji.
2. Badań analizujących aktywność elektryczną narządów.
3. Badań
obrazowych
wykorzystujących
specyficzne
właściwości
fal:
ultradźwiękowych czy rentgenowskich w celu uwidocznienia struktury
poszczególnych narządów.
4. Badań czynnościowych przedstawiających funkcjonowanie poszczególnych
narządów i struktur.
5. Badań endoskopowych umożliwiających uzyskiwanie obrazów z wnętrza
organizmu przy użyciu technik endoskopowych.
1. Badania elektrograficzne:
Istnieje wiele urządzeń wykorzystujących aktywność elektryczną narządów do celów
diagnostycznych.
Należą
do
nich:
elektrokardiografia,
elektroencefalografia
czy
elektromiografia.
Zasada działania tego typu urządzeń zostanie przedstawiona na przykładzie
elektrokardiografu:
Elektrokardiograf, to urządzenie rejestrujące aktywność elektryczną mięśnia
sercowego. Natomiast, elektrokardiogram jest graficzną prezentacją zmian potencjałów
w trakcie depolaryzacji i repolaryzacji kardiomiocytów.
Aby zrozumieć charakterystyczne zmiany potencjału krzywej EKG konieczna jest
znajomość zmian aktywności elektrycznej pojedynczego kardiomiocytu. Błona komórkowa
pojedynczego kardiomiocytu posiada ujemny, stały potencjał spoczynkowy równy
ok. -85 mV. Różnica potencjałów po obu stronach błony wynika z faktu działania pompy
jonowej (Na
+
K
+
ATPazy), która wbrew gradientowi stężeń i potencjałom ładunków
elektrycznych wydala z komórki 3 jony sodu na każde 2 jony potasu wprowadzone do
komórki. Ta różnica 3:2 przyczynia się do wytwarzania potencjału błonowego.
W wyniku działania impulsu elektrycznego płynącego od sąsiedniego pobudzonego
kardiomiocyta dochodzi do zmiany przepuszczalności błony dla jonów sodu, które dostając
się do wnętrza komórki, zmniejszają ujemny potencjał do wartości ok. -65 mV. Przekroczenie
tego potencjału progowego jest czynnikiem wyzwalającym otwarcie kanałów sodowych
i wapniowych. Dochodzi wówczas do gwałtownego napływu jonów sodu i wapnia do wnętrza
komórki, w wyniku czego powstaje potencjał czynnościowy. Repolaryzacja jest następstwem
inaktywacji
komórek
sodowych
i
wapniowych
inaktywacji
kanałów
sodowych
i wapniowych oraz otwarcia kanałów potasowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Elektrokardiograf zbudowany jest z:
1. zespołu elektrod,
2. wzmacniacza pomiarowego,
3. układu umożliwiającego wizualizację rezultatów.
Elektrody do rejestracji EKG umieszczone są na zewnętrznej powierzchni prawego
i lewego przedramienia (powyżej nadgarstka), na prawym i lewym podudziu (powyżej kostki
zewnętrznej) oraz na przedniej i bocznej powierzchni klatki piersiowej pacjenta.
Rejestrator elektrokardiografu oraz kable i elektrody łączące dwa punkty pola
elektrycznego na powierzchni ciała pacjenta stanowią obwód elektryczny zwany
odprowadzeniem. Standardowe badanie EKG składa się z zapisu potencjałów elektrycznych
z 12 odprowadzeń:
3 odprowadzeń kończynowych dwubiegunowych tworzących tzw. trójkąt Einthovena,
który w założeniu jest trójkątem równobocznym, co sprawia, iż linie poprowadzone
prostopadle z każdego ze środków trzech boków, reprezentujące zerowy potencjał, przetną się
w środku trójkąta. Pomiędzy elektrodami wykonuje się pomiar różnicy potencjałów (w mV):
-
odprowadzenie I – rejestrujące różnicę potencjałów pomiędzy elektrodami na
lewym i prawym przedramieniu,
-
odprowadzenie II – rejestrujące różnicę potencjałów pomiędzy elektrodami na
lewym podudziu i prawym przedramieniu,
-
odprowadzenie III –
rejestrujące różnicę potencjałów pomiędzy elektrodami na
lewym podudziu i lewym przedramieniu.
Rys. 5. Odprowadzenia kończynowe dwubiegunowe, tzw. trójkąt Einthovena [2, s. 78]
3 odprowadzeń kończynowych jednobiegunowych Goldbergera, z których odczytujemy
wzmocnione sygnały:
-
odprowadzenie aVR – rejestrujące potencjał między elektrodą na prawym
przedramieniu a elektrodą obojętną (ang. aVR – augmented
Vector Right arm
–
wzmocniony),
-
odprowadzenie aVL – rejestrujące potencjał między elektrodą na lewym
przedramieniu a elektrodą "obojętną " (ang. aVL – augmented Vector Left arm),
-
odprowadzenie aVF – rejestrujące potencjał między elektrodą na lewym podudziu
a elektrodą obojętną (ang. aVF – augumented Victor Left Foot).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Rys. 6. Odprowadzenia kończynowe jednobiegunowe Goldbergera [2, s. 78]
6 odprowadzeń przedsercowych jednobiegunowych rejestrujących potencjały z 6 punktów
umieszczonych na przedniej i bocznej powierzchni klatki piersiowej
.
Kluczową rolę w budowie i funkcjonowaniu elektrokardiografu pełni wzmacniacz
pomiarowy. Charakteryzuje się on dużą impedancją wyjściową, co pozwala wyeliminować
współistniejące zakłócenia, które w przypadku elektrokardiogramu są większe od sygnału
pomiarowego. Jest to możliwe, ponieważ długość fali zakłóceń jest taka sama we wszystkich
odprowadzeniach, co powoduje, że w pomiarze różnicowym nie mają one większego wpływu
na wynik.
Wyniki pomiarów krzywej EKG mogą być prezentowane w formie wydruku na papierze
milimetrowym (standardowy elektrokardiogram), na ekranie monitora, lub w przypadku
metody Holtera rejestrowane na taśmie magnetycznej w rejestratorze noszonym przez
badanego (później analizowanym w rejestratorze stacjonarnym).
Również inne narządy wytwarzają mikroprądy, które mogą być analizowane za pomocą
specjalistycznych urządzeń, takich jak: elektroencefalograf czy elektromiograf.
Tabela 1. [Rysunki zamieszczone w tabeli – na podstawie 5]
Rodzaj urządzenia
Formy
Zastosowanie
Przykładowy zapis
EKG
Elektrokardiografia -
metoda polegająca na
rejestrowaniu
i graficznej prezentacji
aktywności
elektrycznej serca
1. Elektrokardiogram
standardowy
2. Elektrokardiogram
wysiłkowy
3. Elektrokardiogram
rejestrowany metodą
Holtera
Diagnostyka
i różnicowanie
chorób mięśnia
sercowego tj.:
ostrych
zespołów
wieńcowych,
zmiany
strukturalne
w postaci
przerostu
przedsionków
bądź komór,
zaburzenia
rytmu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
EEG
(ECoG)
Elektroencefalografia -
metoda polegająca na
rejestrowaniu
i graficznej prezentacji
impulsów tkanki
nerwowej mózgu.
1. Elektoroencefalo-
grafia
2.Elektrokortyko-
grafia
Diagnostyka
i monitorowanie
schorzeń
centralnego
systemu
nerwowego tj.:
padaczki, guzów
mózgu, zaburzeń
snu.
EMG
Elektromiografia -
metoda polegająca na
rejestrowaniu prądów
czynnościowych
przebiegających
w mięśniach oraz
oznaczaniu szybkości
przewodzenia
elektrycznego
w nerwach
obwodowych
Diagnostyka
i różnicowanie
chorób mięśni
i obwodowego
układu
nerwowego.
2. Badania obrazowe
Badania obrazowe to kolejny duży dział diagnostyki, który obejmuje aparaturę
wykorzystującą specyficzne właściwości fal akustycznych w celu uwidocznienia budowy
wewnętrznej różnych narządów.
Budowa i zasada działania urządzenia wykorzystującego fale akustyczne - na
przykładzie aparatu rentgenowskiego.
Zdjęcia rentgenowskie są wykonywane przy użyciu aparatów rentgenowskich,
w skład których wchodzą następujące elementy:
1. Lampa rentgenowska,
2. Generator rentgenowski,
3. Stolik rozdzielczy.
Lampa rentgenowska – stanowi sztuczne źródło promieniowania rentgenowskiego. Jest
zbudowana z bańki próżniowej, w której zatopione są dwie elektrody: anoda i katoda. Po
przyłożeniu wysokiego napięcia do elektrod dochodzi do przyspieszenia dodatnich jonów
(z anody) lub elektronów (z katody). Cząstki te bombardując elektrodę (odpowiednio: katodę
– jonowa lampa rentgenowska lub anodę – elektronowa lampa rentgenowska) emitują
promieniowanie
hamowania,
które
jest
strumieniem
kwantów
promieniowania
rentgenowskiego o widmie ciągłym.
Generator rentgenowski – to zespół urządzeń sterowanych mikroprocesorowo
i umożliwiających operatorowi nastawianie wartości wysokiego napięcia ekspozycji, czasu
ekspozycji i wartości prądu zaopatrującego lampę. Dzięki wysokiej częstotliwości napięcia
wyjściowego, nowoczesne generatory rentgenowskie zmniejszają do minimum pulsacje
wysokiego napięcia, co w rezultacie daje najwyższą możliwą jakość zdjęć. Dodatkowo,
zmniejszenie ilości zużytej energii, zwiększa jednocześnie ochronę lampy rentgenowskiej
i wydłuża jej życie.
Stolik rozdzielczy – to zespół urządzeń umożliwiających przeprowadzenie badań.
Nowoczesne stoliki rozdzielcze mają wbudowany mikrokomputer, automatycznie sterujący
aparatem i dobierający odpowiednie warunki ekspozycji, dostosowane do autonomicznej
budowy badanej części ciała.
Rolę detektora w klasycznej rentgenodiagnostyce pełni błona rentgenowska, zamknięta
w specjalnej kasecie. Polietylenowe podłoże, pokryte z obu stron emulsją fotograficzną
zostaje pokryte folią wzmacniającą, która zamienia znaczą część padających promieni
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
rentgenowskich na światło widzialne, uzyskując tym samym efekt naświetlenia emulsji
fotograficznej.
Inne techniki obrazowania zostały umieszczone w poniższej tabeli stanowiącej skrótowe
porównanie tych metod.
Tabela 2. Przegląd badań obrazowych [3]
Ultrasonografia
Rentgenodiagnostyka
konwencjonalna
Tomografia
komputerowa
Medycyna nuklearna
Tomografia
rezonansu
magnetycznego
Nośnikiem informacji
są ultradźwięki,
emitowane przez
przetwornik w głowicy
ultrasonograficznej
(wykorzystujące
odwrócony efekt
piezoelektryczny)
Nośnikiem informacji
jest promieniowanie
rentgenowskie,
emitowane przez lampę
rentgenowską
i przenikające ciało
badanego pacjenta
Nośnikiem informacji
jest promieniowanie
rentgenowskie,
emitowane przez lampę
rentgenowską
i przenikające ciało
badanego pacjenta
Nośnikiem informacji
jest promieniowanie γ,
emitowane przez
radioizotop, który został
podany badanemu
Nośnikiem
informacji jest
promieniowanie
radiowe, emitowane
przez pobudzone
atomy budujące
ciało pacjenta
Obraz powstaje na
postawie różnic w
impedancji tkanek
budujących dany
narząd (mierzonych na
podstawie różnej
intensywności
powracających fal)
Obraz powstaje na
postawie mierzonej
różnicy w gęstości
tkanek budujących
dany narząd.
Obraz powstaje na
postawie mierzonej
różnicy w gęstości
tkanek budujących
dany narząd.
Ocenia się
nagromadzenie
radiofarmaceutyku
w obrębie badanego
narządu.
Obraz powstaje
w wyniku różnic
w częstotliwości
emitowanych fal
radiowych przez
różne części
badanego narządu.
Cechy obrazu:
1.jednopłaszczyznowy
2. tomograficzny
Cechy obrazu:
1.jednopłaszczyznowy
2. tomograficzny
Cechy obrazu
1. tomograficzny
2. trójwymiarowy
Cechy obrazu
1.jednopłaszczyznowy
2. trójwymiarowy
3. tomograficzny -
zgodny z wybraną przez
operatora płaszczyzną
Cechy obrazu:
1.trójwymiarowe
2. tomograficzne.
Badanie określa
parametry anatomiczne
i czynnościowe
Badanie określa
parametry anatomiczne
Badanie określa
parametry anatomiczne
Badanie określa
parametry czynnościowe
Badanie określa
parametry
anatomiczne
Przykładowe
zastosowania:
echokardiografia,
diagnostyka chorób
jamy brzusznej, chorób
tarczycy, chorób
naczyń.
Przykładowe
zastosowania:
diagnostyka schorzeń
płuc, diagnostyka
złamań, chorób układu
kostnego;
mammografia;
koronarografia;
wentrykulografia
Przykładowe
zastosowania:
diagnostyka chorób
centralnego systemu
nerwowego,
diagnostyka chorób
płuc, diagnostyka
schorzeń jamy
brzusznej i miednicy;
diagnostyka
nowotworów pęcherza
moczowego, jajnika,
macicy, prostaty.
Przykładowe
zastosowania:
diagnostyka czynnych
hormonalnie guzów
przewodu pokarmowego;
diagnostyka
nowotworów
pierwotnych
i przerzutowych kości,
diagnostyka chorób
przytarczyc, tarczycy
i nadnerczy:
Przykładowe
zastosowania:
Diagnostyka chorób
demielinizacyjnych
otępiennych,
diagnostyka
nowotworów
mózgu trudnych do
oceny w innych
badaniach, ocena
struktur okolicy
przysadki
mózgowej,
oczodołu, tylnego
dołu mózgu,
diagnostyka guzów
kanału kręgowego.
Pacjent nie jest
narażony na
promieniowanie
jonizujące
Pacjent jest narażony
na promieniowanie
jonizujące
Pacjent jest narażony
na promieniowanie
jonizujące
Pacjent jest narażony na
promieniowanie
jonizujące
Pacjent nie jest
narażony na
promieniowanie
jonizujące
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
3. Badania czynnościowe
Medycyna nuklearna, podobnie jak rentgenodiagnostyka również dostarcza istotnych
informacji
w
trakcie
diagnostyki
chorób.
Dzięki
wykorzystaniu
izotopów
promieniotwórczych, emitujących promieniowanie gamma jest ona stosowana w wysoko
specjalistycznej diagnostyce obrazowej i badaniach czynnościowych.
W przeciwieństwie do rentgenodiagnostyki, gdzie lampa rentgenowska stanowi źródło
promieniowania, w diagnostyce radioizotopowej substancje promieniotwórcze wprowadzane
są do tkanek i narządów.
Radiofarmaceutyki
to
substancje
znakowane
radioizotopem
emitującym
promieniowanie gamma, który dodatkowo musi posiadać odpowiednio krótki czas
półtrwania, żeby nie spowodować niepotrzebnego napromieniowania pacjenta. Jednym ze
zbliżonych do idealnego radioizotopu jest technet (99mTc).
Badanie scyntygraficzne polega na podaniu pacjentowi dożylnie lub doustnie niewielkiej
dawki radiofarmaceutyku tj. technet 99mTc czy jod 131J. Radioizotopy użyty do badania
emituje promieniowanie γ. Jest ono następnie wyłapywane przez gammakamerę, stanowiącą
podstawowe narzędzie medycyny nuklearnej. Jest ona zbudowana z: kolimatora; scyntylatora,
fotopowielacza, systemu elektronicznego i komputerowego. To właśnie na jej przykładzie
zostanie wyjaśnione działanie aparatury radioizotopowej.
Rys. 7. Budowa gammakamery
[4, s. 35]
K. 1. Kolimator - jest rodzajem ołowianej osłony zawierającej równoległe do siebie otwory,
przez które promieniowanie dociera do głowicy. Rolą kolimatora jest ograniczenie
promieniowania rozproszonego. W zależności od energii promieniowania możemy
wyróżnić kolimatory nisko i wysokoenergetyczne, a ich wybór zależy od warunków
badania i rodzaju radiofarmaceutyku podawanego choremu.
L. 2. Scyntylator jest kryształem jodku sodu z niewielką domieszką talu. W wyniku reakcji
fotoelektrycznej promieni gamma z atomami kryształu dochodzi do powstania błysku
świetlnego.
M. 3. Fotopowielacz zamienia powstały w scyntylatorze błysk świetlny na impuls
elektryczny.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
N. 4. System elektroniczny określa, gdzie nastąpiła scyntylacja i jaka była jej energia.
O. 5. System komputerowy rejestruje i przetwarza otrzymane sygnały w wyniku czego
powstaje obraz scyntygraficzny badanego narządu.
W zależności od konstrukcji, gammakamery dzielą się na: jednogłowicowe
i wielogłowicowe. Tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (SPECT od ang. Single Photon
Emission Computed Tomograph) wykorzystując ruch głowicy, zbiera dane obrazowe
w kolejnych położeniach, różniących się od siebie o kilka stopni, aż do uzyskania pełnego
obrotu wokół pacjenta, uzyskując tym samym kompletny zestaw informacji dotyczących
metabolizmu badanej struktury.
Pochłonięta przez pacjenta dawka nie jest większa niż ta, którą otrzymujemy podczas
badań rentgenowskich. Poza tym, najczęściej stosowany w medycynie nuklearnej technet
rozpada się w niedługim czasie i jest wydalany z organizmu.
Innymi urządzeniami do diagnostyki obrazowej i czynnościowej z obszaru medycyny
nuklearnej są systemy tomografii emisji pozytronowej. Pozytonowa tomografia emisyjna PET
(od ang. Positron emission tomography) wykorzystuje fakt podwyższonego metabolizmu
niektórych związków chemicznych w obrębie zmian chorobowych. Ponieważ energia
w organizmie uzyskiwana jest głównie poprzez spalanie cukrów, to w badaniach tych
wykorzystuje się deoxyglukozę znakowaną izotopem F-18.
Znakowany radioaktywnym izotopem związek chemiczny rozpada się emitując pozyton.
W wyniku anihilacji pozytonu i elektronu dochodzi do emisji dwóch fotonów
promieniowania gamma, które poruszając się w przeciwne strony pod kątem 180° przenikają
przez otaczające tkanki i są rejestrowane przez detektory. Informacja o ilości fotonów gamma
zarejestrowanych przez detektory jest przesyłana do komputera, który buduje przestrzenny
rozkład radioaktywności w ciele pacjenta. Ponieważ intensywność sygnału jest
proporcjonalna do ilości zgromadzonego radioizotopowego znacznika, miejsca te wskazują
lokalizacje zmian.
4. Badania endoskopowe
Tabela 3 Badania endoskopowe
Techniki
endoskopowe
Obrazowana
struktura
Budowa
Zastosowanie
Artroskopia
Staw
Artroskop to wziernik o niewielkiej
średnicy połączony z miniaturową
kamerą dającą kolorowy obraz. Dzięki
światłu, które doprowadzają włókna
szklane, struktury stawu są dobrze
widoczne. Obraz powiększony przez
układ soczewek jest przekazywany
przez kamerę na ekran monitora.
Zminiaturyzowane narzędzia
umożliwiają przecięcie i uchwycenie
tkanek wprowadzane są przez
niewielkie nacięcia umożliwiając tym
samym przeprowadzenie zabiegu.
1. Urazy stawów.
2. Niestabilności ruchów
w stawach.
3. Ciała obce w stawie
4. Złamania śródstawowe.
5. Reumatoidalne zapalenie
stawów
6. Zmiany zwyrodnieniowe.
Bronchoskopia
Drogi
oddechowe:
tchawica,
oskrzela
Bronchofiberoskop to wziernik,
wykonany z tworzywa sztucznego,
o postaci miekkiej rurki i średnicy
odpowiadającej rozmiarom średnich
oskrzeli. Dzięki wbudowanemu
układowi optycznemu, opartemu na
światłowodach bronchofiberoskop
umożliwia oglądanie wnętrza dróg
oddechowych, a dzięki miniaturowym
narzędziom możliwe jest pobieranie
1. Choroby układu
oddechowego.
2. Nawracające zapalenia
płuc lub dolnych dróg
oddechowych (w celu
wykluczenia procesu
nowotworowego).
3. Diagnostyka
przedłużającego się kaszel
o niejasnej przyczynie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
biopsji i zakładanie stentów.
4. Uszkodzenie lub uraz
tchawicy.
5. Aspiracja treści
żołądkowej lub oparzenie
dolnych dróg oddechowych.
6. Diagnostyka zmian
radiologicznych w płucach
m.in. zmiana o charakterze.
cienia okrągłego
Laparoskopia
Wnętrze jamy
brzusznej
Zestaw do laparoskopii składa się
z: laparoskopu, trokarów tj. narzędzi
umożliwiających wprowadzenie
instrumentarium niezbędnego podczas
operacji, kamery i insuflatora.
Laparoskop składa się z teleskopu
posiadającego łańcuch soczewek
przenoszących obraz z jamy brzusznej.
Soczewki otoczone cylindrem włókien
szklanych światłowodu umożliwiają
oświetlenie pola operacyjnego.
1. Diagnostyka jamy
otrzewnej.
2. Zabieg cholecystektomii
laparoskopowej.
4. Appendektomia
laparoskopowa.
5. Operacje laparoskopowe
przepuklin.
6. Operacje laparoskopowe
niewielkich torbieli jajnika.
Gastroskopia
Przełyk,
żołądek,
dwunastnica
Gastroskop to przyrząd wyposażony
w świałowodowy układ optyczny lub
w przypadku najnowocześniejszych
endoskopów w kamerę umożliwiającą
ocenę przełyku, żołądka i dwunastnicy.
1. Diagnostyka
i monitorowanie chorób
przewodu pokarmowego tj.
choroba wrzodowa, choroba
refluksowa.
2.Diagnostyka
niedokrwistości z niedoboru
żelaza.
3. Diagnostyka bólu
w klatce piersiowej
o niejasnej etiologii.
4. Diagnostyka i leczenie
krwawień z górnego
odcinka przewodu
pokarmowego.
5. Paliatywne leczenie raka
przełyku.
Kolonoskopia
Jelito grube
Kolonoskop to giętki, oparty o technikę
światłowodową endoskop, o kształcie
długiej, cienkiej rury. O kolonoskopii
możemy mówić tylko w przypadku
wziernikowania całego jelita grubego.
1. Diagnostyka chorób jelita
grubego.
2. Diagnostyka
niedokrwistości z niedoboru
żelaza.
3. Podejrzenie choroby
Leśniowskiego–Crohna.
4. Badania przesiewowe
w celu wczesnego
wykrywania raka jelita
grubego.
Rektoskopia
Odbytnica
Rektoskop to metalowy, sztywny
wziernik, zaopatrzony
w światłowodowy układ optyczny .
1. Diagnostyka krwawień
z odbytu.
2. Diagnostyka zmian rytmu
wypróżnień.
3. Diagnostyka guzów
odbytnicy.
4. Badania diagnostyczne
w amyloidozie i innych
chorobach spichrzeniowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Cystoskopia
Cewka
moczowa
Pęcherz
moczowy
Cystoskop to wziernik zaopatrzony
w światłowodowy układ optyczny, który
umożliwia ocenę śluzówki cewki
i pęcherza moczowego. Dzięki
dodatkowemu oprzyrządowaniu można
za pomocą cystoskopu pobierać materiał
do badań.
1. Diagnostyka chorób
pęcherza moczowego.
2. Diagnostyka
nowotworów pęcherza
moczowego.
3. Diagnostyka wad
rozwojowych cewki
moczowej i pęcherza
moczowego.
Budowa endoskopu została schematycznie przedstawiona na poniższym rysunku:
Rys. 8. Budowa endoskopu [4, s.135]
4.7.1.2. Aparatura terapeutyczna
Aparatura terapeutyczna jest powszechnie stosowana w fizykoterapii, będącej działem
lecznictwa, w którym stosuje się występujące w przyrodzie naturalne bodźce fizykalne takie
jak:
−
prąd elektryczny,
−
ciepło i zimno,
−
światło,
−
ultradźwięki,
−
pola magnetyczne,
−
wodę w postaci natrysków i kąpieli.
Aparatura terapeutyczna to głównie aparaty do hydroterapii, do fizykoterapii, do krioterapii,
kinezyterapii czy tlenoterapii szczegółowo omówione w rozdziale 4.8 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
4.7.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
4. Co to jest diagnostyka medyczna?
5. Jakie poznałeś metody diagnostyczne?
6. Jakie poznałeś urządzenia do pomiaru mikroprądów wytwarzanych przez organizm?
7. Jaka jest zasada działania tych urządzeń?
8. Jakie poznałeś urządzenia do badania wnętrza organizmu?
9. Czy potrafisz scharakteryzować te urządzenia?
10. Jaka jest budowa i zasada działania aparatury radioizotopowej?
11. Co to jest gamma kamera i jakie ma zalety?
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaproponuj procedurę instalowania i uruchamiania, jaka powinna znaleźć się
w dokumentacji towarzyszącej, stacjonarnego systemu ultrasonograficznego mającego
pracować w gabinecie lekarskim uwzględniając hipotetyczne warunki lokalowe, wskazane
przez nauczyciela. System ultrasonograficzny może pracować z następującymi typami głowic
ultradźwiękowych:
Zdjęcie
Typ
głowicy
Rodzaj
skaningu
Promień / kąt /
szerokość
Dostępne
częstotliwości
Zastosowanie
SD - 3,5 / 5
Sektor
90°
3,5 / 5 MHz
jama brzuszna
położnictwo
ginekologia
pediatria
urologia
SVD - 5 / 7,5
Sektor
90°
5 / 7,5 MHz
ginekologia
położnictwo
badania endovaginalne
Cx 3,5 - R40 Convex
R 40 / 75°
3,5 / 5 MHz
jama brzuszna
położnictwo
ginekologia
pediatria
urologia
Cx 3,5 R - 50 Convex
R 50 / 70°
3,5 / 5/ 7,5 MHz
jama brzuszna
położnictwo
ginekologia
pediatria
urologia
Do systemu można podłączyć jednocześnie dwie głowice typu Sektor oraz jedną głowicę
typu Convex.
Sposób wykonania ćwiczenia:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi ultrasonografii i instalowania aparatury
medycznej,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) opracować pisemnie procedurę instalowania i uruchamiania systemu,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ sprawność i wydajność systemu ultrasonograficznego na podstawie jego
charakterystyki.
Jako
kryterium
przyjąć
należy
zakres
wykonywanych
badań
z uwzględnieniem typu głowicy.
Przykładowa charakterystyka techniczna systemu ultrasonograficznego [9]:
−
współpraca z nową generacją 128 elementowych sond elektronicznych o wysokiej
rozdzielczości oraz trzema częstotliwościami pracy, system TFS (Triple Frequency
System),
−
współpraca z doskonałymi sondami sektorowymi,
−
możliwość jednoczesnego podłączenia czterech sond do aparatu,
−
256 poziomów skali szarości,
−
rozdzielczość obrazu: 800 X 600 punktów w systemie graficznym SVGA,
−
wysokie odświeżanie obrazu zapewniające stabilny obraz bez uciążliwego migotania,
−
obrazowanie w trybach: B, B+B, M - mode, B+M – mode, BnM – mode, B+Z (Zoom
Free Hand),
−
zmienna podstawa czasu w trybach M - mode (4 prędkości),
−
głębokość penetracji: od 3 do 25 cm,
−
multifocus - dynamiczne 4 stopniowe ogniskowanie z możliwością dowolnego wyboru
stref,
−
płynna regulacja mocy,
−
4 stopniowa elektroniczna regulacja kontrastu obrazu,
−
5 stopniowe powiększenie obrazu (ZOOM): X 1,3; X 1,7; X 2,3; X 3; X 4 także w trybie
B+B, B+Z (Zoom Free Hand),
−
odwracanie obrazu: prawo – lewo, góra – dół, obrót o 90 stopni, pozytyw – negatyw,
−
wybór głowic z klawiatury z automatycznym dopasowaniem dynamiki,
−
zobrazowanie wszystkich parametrów obrazu na ekranie monitora (podświetlenie na
ekranie podczas regulacji),
−
możliwość wprowadzenia opisu badania, opisu na obrazie, rysowania linii i dowolnych
figur na obrazie,
−
rozbudowane raporty z pomiarów: ginekologicznych, urologicznych, kardiologicznych,
−
export / import obrazków na (z) wymienne nośniki danych wraz z opisami, pomiarami
i raportami,
−
3 niezależne źródła zamrażania obrazu,
−
archiwizacja: dysk twardy, nośnik CD-R lub DVD-R (opcja), cyfrowy termoprinter,
drukarka laserowa, magnetowid (opcja),
−
wbudowany wydajny komputer klasy PC z systemem MS Windows,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
−
możliwość współpracy z siecią komputerową (opcja),
−
napęd CD-RW lub DVD-RW (opcja),
−
współpraca z cyfrowym monitorem kolorowym o przekątnej 15" (SVGA),
−
zasilanie 220/230 V, 50/60 Hz.
Pomiary podstawowe
−
pomiar odległości: 4 niezależne pomiary na jednym obrazie,
−
obwód: metodą eliptyczną (2 niezależne elipsy) lub obrysu,
−
pole powierzchni: metodą eliptyczną lub obrysu,
−
objętość: metodą eliptyczną lub trzyosiową w dwóch płaszczyznach.
Programy pomiarowe
−
położnictwo (tabele biometryczne): CRL, BPD, FL, GS, AC (elipsą i obrysem), HC,
OFD,
HC,
HL,
CI,
HC/AC,
HL/FL,
FL/BPD,
FL/AC,
parametry obliczane automatycznie: masa płodu EFW (wg Sheparda), BPD - correct, HC,
CI, GA, EGA, EDC, HC/AC, HL/FL, FL/BPD, FL/AC wartości uśrednione: EGA, EDC,
LMP raport ginekologiczny,
−
ortopedia: pomiar kątów stawów biodrowych (metodą Graffa 2 kąty),
−
urologia: pomiar objętości urologicznych (pęcherza, prostaty) metodą trzyosiową
w dwóch płaszczyznach, raport z pomiarów,
−
endokrynologia: pomiar objętości tarczycy metodą trzyosiową w dwóch płaszczyznach,
−
kardiologia: parametry mierzone - HR, Dd, Ds, AOD, LA, IVS, LVET, V
wartości obliczane - LVEDV, LVESV, SV, EF, LVSF, mVCF, CO
raport z pomiarów,
Wyposażenie dodatkowe
−
cyfrowy termoprinter,
−
drukarka laserowa,
Opcje
−
wyjście na drugi monitor lub magnetowid (system PAL),
−
spliter umożliwiający podłączenie dodatkowych monitorów SVGA,
−
współpraca z siecią komputerową.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z wiadomościami dotyczącymi ultrasonografii,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) przedstawić budowę i zasadę działania wybranej aparatury
diagnostycznej?
2) wymienić podstawowe założenia instalacji i uruchamiania
wybranej aparatury medycznej?
3) określić sprawność i wydajność aparatu na podstawie jego
charakterystyki technicznej?
4) powiedzieć co to jest diagnostyka?
5) wymienić cztery główne grupy metod diagnostycznych?
6) określić, jakie narządy można badać przy pomocy elektromiografu?
7) określić, do czego służy scyntygrafia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.8. Aparatura rehabilitacyjna; zastosowanie pól elektrycznych
i magnetycznych, jonoforeza, fizykoterapia
4.8.1. Materiał nauczania
Rehabilitacja medyczna jest dziedziną medycyny zajmująca się przystosowaniem do
normalnego życia osób, które doznały przemijającej lub trwałej utraty zdrowia. Zadaniem
rehabilitacji jest przywrócenie lub kompensacja utraconych wskutek choroby lub urazu
sprawności, nie tylko narządu ruchu, lecz również innych narządów, i przystosowaniem
poszkodowanych do normalnego bytowania w społeczeństwie.
Pole elektryczne
Ładunki elektryczne oddziałują ze sobą za pośrednictwem pola elektrycznego. Każdy
ładunek wytwarza wokół siebie określone pole elektryczne.
W aparaturze rehabilitacyjnej powszechnym stało się wykorzystywanie pól elektrycznych
wielkiej częstotliwości. Oddziaływanie pola elektrycznego wielkiej częstotliwości na tkanki
wykorzystuje się w metodzie kondensatorowej diatermii. Metoda ta polega na umieszczeniu
obiektu podgrzewanego między okładkami kondensatora, którymi są elektrody zabiegowe.
W wyniku oddziaływania pola elektrycznego wielkiej częstotliwości na elektrolity tkankowe
dochodzi do drgań jonów wokół ich położenia. Drgania jonów powodują wytwarzanie
w elektrolicie ciepła. Ilość wytworzonego w ten sposób ciepła jest wprost proporcjonalna do
przewodności elektrolitu tkankowego i kwadratu natężenia pola elektrycznego.
Pole magnetyczne
Pole magnetyczne jest wytwarzane przez poruszające się w sposób uporządkowany
ładunki elektryczne i przez poruszające się naładowane ciała, a także przez prądy przesunięcia
w dielektryku. Istnieje ono wokół dowolnego przewodnika z prądem, niezależnie od materiału
przewodnika oraz rodzaju jego przewodnictwa.
Stosowane w lecznictwie pola magnetyczne podzielono na statyczne i dynamiczne.
Źródłem statycznego pola magnetycznego są różnego rodzaju magnesy. Polami
dynamicznymi natomiast nazywa się pola magnetyczne indukowane przez prąd elektryczny
płynący w przewodniku. Mogą to być pola stałe, indukowane przez stały prąd elektryczny
oraz różnego rodzaju impulsowe pola zmienne.
Jonoforeza
Jonoforezą nazywa się zabieg elektroleczniczy polegający na wprowadzeniu do tkanek
leków siłami pola elektrycznego. Do jonoforezy mogą zatem być używane tylko leki
ulegające dysocjacji elektrolitycznej. Wprowadzamy je w postaci wodnego roztworu, żelu lub
maści. Związki chemiczne mające tę właściwość nazywa się elektrolitami. Dysocjacja
elektrolityczna jest to zachodzący w roztworach wodnych proces samorzutnego rozpadu
cząstek elektrolitów, czyli soli, kwasów i zasad, na dodatnio lub ujemnie naładowane cząstki
lub atomy zwane jonami.
Jeżeli do roztworu elektrolitycznego wprowadzić dwie elektrody połączone z biegunami
źródła prądu stałego, to część jonów będzie podążać ku katodzie, a część ku anodzie,
w zależności od posiadanego ładunku elektrycznego.
Fizykoterapia
Fizykoterapia jest jedną z metod fizjoterapii. Jest działem lecznictwa, w którym stosuje
się występujące w przyrodzie naturalne bodźce fizykalne takie jak:
−
prąd elektryczny,
−
ciepło i zimno,
−
światło,
−
ultradźwięki,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
−
pola magnetyczne,
−
wodę w postaci natrysków i kąpieli.
Sposób działania bodźca fizykalnego zależy od jego rodzaju, jego siły (natężenie i czas
działania) oraz od reaktywności organizmu. Ciepło rozszerza naczynia krwionośne – zimno je
zwęża. Ultradźwięki zmniejszają napięcie mięśni – elektrogimnastyka zwiększa lub zmniejsza
w zależności od parametrów prądu. Prądy impulsowe o odpowiednich parametrach działają
także przeciwbólowo. Dobierając rodzaj bodźca oraz jego natężenie osiąga się zamierzony
efekt leczniczy. Niektóre zabiegi fizykalne oddziałują bezpośrednio na funkcje życiowe
komórki, usprawniając je (biostymulacja). W ten sposób pobudzają naturalne możliwości
naszego organizmu do walki z chorobą.
W fizykoterapii powszechnie stosuje się:
Leczenie ciepłem
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
łaźni suchej szafkowej – jest to szafka drewniana, w której znajduje się chory, natomiast
jego głowa pozostaje na zewnątrz. Powietrze ogrzewane jest grzejnikami elektrycznymi
do temperatury 60–80
°
C,
−
łaźni suchej rzymskiej – jest to specjalnie przystosowane pomieszczenie, w którym
powietrze ogrzewa się do temperatury 40–60
°
C za pomocą piecyków lub grzałek
elektrycznych,
−
sauny – jest to specjalnie przystosowane pomieszczenie, którego ściany są dobrze
izolowane drewnem, a ustawione kaskadowo drewniane ławy umożliwiają korzystanie
z zabiegu na różnej wysokości. Podstawowym urządzeniem sauny jest „ognisko”, czyli
piec ze specjalnymi grzałkami elektrycznymi ogrzewającymi do temperatury około
200
°
C umieszczone w nim kamienie, które oddają ciepło otoczeniu. Kamienie polewa się
sporadycznie wodą, powodując zwiększenie wilgotności względnej powietrza do około
70 %.
Leczenie zimnem
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
urządzenia do miejscowej terapii zimnem. Jako czynnika chłodzącego używa się ciekłego
azotu, dwutlenku węgla lub nadmuchu zimnego powietrza. U wylotu dyszy temperatura
gazów waha się w granicach od -100 do -180
°
C.
−
komory kriogenicznej (szczegółowo omówionej w rozdz. 4.10 poradnika).
Wodolecznictwo
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
wanien kinezyterapeutycznych lub basenów,
−
łaźni parowych – jest to specjalnie przystosowane pomieszczenie, do którego
doprowadza się parę wodną przez rury znajdujące się pod ławkami.
−
katedry natryskowej – jest to urządzenie, w skład którego wchodzi mieszadło
umożliwiające szybką zmianę temperatury wody oraz regulator jej ciśnienia.
Światłolecznictwo
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
promienników emitujących promieniowanie podczerwone – źródłem promieniowania
podczerwonego jest spirala z drutu oporowego, która włączona w obwód prądu powoduje
jej rozgrzanie do temperatury od 500 do 880
°
C. Promienie podczerwone nagrzewają
obudowę, która staje się wtórnym źródłem długofalowego promieniowania
podczerwonego.
−
promienników emitujących promieniowanie nadfioletowe – źródłem promieniowania jest
promiennik zwany palnikiem, działający na zasadzie zamkniętego łuku elektrycznego,
tzn. łuku nie pozostającego w kontakcie z atmosferą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
Biostymulację promieniowaniem laserowym
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
laserów gazowych – ośrodkiem czynnym są atomy gazów, np. helu, neonu, molekuły, np.
CO
2
, jony gazów szlachetnych, np. argonu, kryptonu, ksenonu, oraz pary w gazie
szlachetnym.
−
laserów półprzewodnikowych – ośrodkiem czynnym jest złącze półprzewodnikowe
(dioda), najczęściej z arsenkiem galu.
−
laserów cieczowych – ośrodkiem czynnym w tych laserach są ciekłe związki organiczne
lub nieorganiczne o nieorganiczne o charakterze specyficznych kompleksów.
Elektrolecznictwo
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
aparatów do galwanizacji – są to aparaty wykorzystujące prąd stały przyłożony pomiędzy
elektrody cynowe o różnych kształtach.
−
aparatów do jonoforezy,
−
aparatów wytwarzających prąd elektryczny małej częstotliwości – są to prądy złożone
z impulsów elektrycznych o różnym przebiegu i częstotliwości od 0,5 do 500 Hz,
−
aparatów wytwarzających prąd elektryczny średniej częstotliwości – są to prądy złożone
z impulsów elektrycznych o różnym przebiegu i częstotliwości od 1 do 10 kHz,
−
stymulatorów nerwów i mięśni.
Magnetoterapia
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
aparatów do magnetoterapii,
Leczenie ultradźwiękami
Zabiegi wykonuje się za pomocą np.:
−
aparatów ultradźwiękowych terapeutycznych – są to aparaty, w których wykorzystywane
są układy drgające generujące drgania mechaniczne o częstotliwościach przekraczających
granicę słyszalności ucha ludzkiego np. 800, 1000, 2400 i 3000 kHz, zwane
przetwornikami ultradźwiękowymi.
4.8.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jak w rehabilitacji wykorzystuje się pole elektryczne?
2. Jakie zastosowanie w magnetoterapii znalazły pola magnetyczne statyczne i dynamiczne?
3. Co to jest jonoforeza?
4. Od czego uzależnione jest natężenie prądu w zabiegu jonoforezy?
5. Jakie poznałeś bodźce fizykalne stosowane w fizykoterapii?
6. Jakie zabiegi powszechnie stosuje się w fizykoterapii?
4.8.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj urządzenie do elektroterapii. Urządzenie powinno generować ciąg impulsów
o kształcie prostokątnym i regulowanych niezależnie czasach: impulsu i przerwy. Parametry
ustawialne powinny mieć następujące parametry: czas impulsu 100
µ
s
÷
1 s, czas przerwy
1 ms
÷
10 s, czas zabiegu 1 min
÷
60 min, natężenie prądu 0 mA
÷
30 mA. Przyjmuje się, że
rezystancja obciążenia wynosi 500
Ω
/ 2 W / 2 % (imituje pacjenta).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z wiadomościami rozdziału 4.8 Poradnika,
2) przygotować generator funkcji, rezystancję obciążenia, oscyloskop, stoper,
3) zapoznać się z przygotowaną aparaturą,
4) zmontować badany układ,
5) zadać z generatora wymagane ciągi impulsów o kształcie prostokątnym i wymaganych
parametrach,
6) sprawdzić poprawność przebiegu na ekranie oscyloskopu,
7) zaproponować kilka wersji zabiegu w granicach parametrów od najmniejszej do
największej,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
generator funkcji,
−
opornik dekadowy,
−
oscyloskop,
−
stoper,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.8.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować zastosowanie pól elektrycznych w aparaturze
rehabilitacyjnej?
2) opisać zasadę działania pola magnetycznego?
3) opisać budowę i zasadę działania urządzenia do magnetoterapii?
4) opisać proces jonoforezy?
5) podać przykłady urządzeń wykorzystywanych w fizykoterapii?
6) opisać zabiegi leczenia ciepłem?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
4.9. Aparatura laserowa: budowa i zasada działania, podział
laserów według różnych kryteriów, zasady bezpiecznej pracy
4.9.1. Materiał nauczania
4.9.1.1. Budowa i zasada działania lasera
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – wzmocnienie światła
poprzez wymuszoną emisję promieniowania) to kwantowy generator monochromatycznej,
spójnej i spolaryzowanej wiązki światła.
Podstawowymi cechami światła laserowego są:
−
minimalna rozbieżność wiązki, gdyż światło laserowe jest spójne,
−
monochromatyczność,
−
równoległość,
−
duża energia promieniowania.
Obecnie istnieją lasery zdolne do emisji światła z zakresu widma od nadfioletu do
dalekiej podczerwieni. Mechanizm generowania światła przez lasery opiera się na zjawisku
wymuszonej emisji promieniowania w ośrodku po odwróceniu (inwersji) obsadzeń.
Zasadniczymi elementami lasera są: ośrodek czynny, rezonator optyczny, układ pompujący.
Ośrodek czynny
Oddziaływanie światła z materią można wyjaśnić za pomocą trzech zjawisk: pochłaniania
fotonów (absorpcja), emisji spontanicznej oraz emisji wymuszonej fotonu. Foton
wyemitowany w wyniku emisji wymuszonej jest spójny (ma taką samą częstotliwość,
polaryzację) z fotonem wywołującym emisję. Aby laser działał, proces emisji wymuszonej
musi przeważyć nad pochłanianiem. Występuje to, gdy w ośrodku jest więcej atomów
w stanie wzbudzonym niż w stanie podstawowym (inwersja obsadzeń poziomów
energetycznych). Akcja laserowa rozpoczyna się od emisji spontanicznej lub wprowadzenia
fotonu inicjującego z zewnątrz.
Układ pompujący
Zadaniem tego układu jest przeniesienie jak największej liczby elektronów w substancji
czynnej do stanu wzbudzonego. Układ musi być wydajny tak, by doszło do inwersji
obsadzeń. Pompowanie lasera odbywa się poprzez błysk lampy błyskowej (flasha), błysk
innego lasera, przepływ prądu w gazie, reakcję chemiczną, zderzenia atomów, wstrzelenie
wiązki elektronów do substancji.
Układ optyczny
Jeżeli ośrodek czynny traktujemy jako generator fali elektromagnetycznej, to układ
optyczny pełni rolę sprzężenia zwrotnego dla wybranych częstotliwości, dzięki czemu laser
generuje światło tylko o jednej częstotliwości. Układ optyczny składa się zazwyczaj z dwóch
zwierciadeł, z czego przynajmniej jedno jest częściowo przepuszczalne, dokładnie wykonane
i odpowiednio ustawione. Zwierciadła stanowią rezonator dla wybranej częstotliwości fali
i określonego kierunku ruchu; tylko te fotony, dla których układ optyczny jest rezonatorem
wielokrotnie przebiegają przez ośrodek czynny wywołując emisję kolejnych fotonów
spójnych z nimi, pozostałe fotony zanikają w ośrodku czynnym lub układzie optycznym.
4.9.1.2. Podział laserów wg różnych kryteriów
Ze względu na rodzaj ośrodka czynnego:
−
gazowe,
−
cieczowe (laser barwnikowy),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
−
krystaliczne (laser rubinowy),
−
szklane (laser neodymowy).
Ze względu na charakter pracy:
−
pracujące w sposób ciągły (CW – continuous work),
−
pracujące impulsowo (P – pulse).
Ze względu na zastosowanie w medycynie:
−
w terapii (właściwości destrukcyjne),
−
w diagnostyce i analityce (źródło oświetlające),
−
w pracy naukowo – badawczej (spójne własności promieniowania laserowego).
Najpopularniejsze zastosowanie promieniowanie laserowe znajduje jako źródło niszczące
zmienione chorobowo tkanki oraz jako skalpel chirurgiczny.
O zastosowaniu lasera jako skalpela chirurgicznego zadecydowały następujące cechy
promieniowania laserowego:
−
brak kontaktu z powierzchnią ciętą,
−
natychmiastowa koagulacja osocza i ścianek naczyniowych,
−
możliwość regulacji głębokości cięcia,
−
szybkie gojenie ran,
−
dobra odporność na zakażenia,
−
możliwość wybiórczego oddziaływania na poszczególne tkanki.
4.9.1.3. Zasady bezpiecznej pracy
Szybki rozwój techniki laserowej powoduje stały wzrost liczby osób, które w pracy
zawodowej mogą być narażone na szkodliwe dla zdrowia efekty promieniowania. Powstała
więc potrzeba dokładnego sprecyzowania warunków, w jakich dozwolone jest przebywanie
ludzi w zasięgu promieniowania laserowego. Z dotychczasowych danych wynika, że
najwrażliwszym narządem jest oko. Jeżeli więc natężenie promieniowania nie przekracza
poziomu niebezpiecznego dla oka, to można pominąć wpływ tego promieniowania na inne
narządy. Dawki te zostały określone w Rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej
z dnia 29 listopada 2002 roku. Zasady bezpieczeństwa od strony użytkowania oraz
konstrukcji aparatury laserowej określone są przez specjalne normy prawne. Przedmiotem
normy są m. in. zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe, podział laserów
i urządzeń laserowych na klasy pod względem zagrożeń oraz działania i środki zapewniające
bezpieczną pracę z laserami.
Zagrożenia powodowane promieniowaniem laserowym dotyczą przede wszystkim oczu
i skóry. Dla laserów pracujących w obszarze widzialnym (400 – 700 nm) i podczerwonym
powyżej 700 nm mogą one zmieniać swą postać od łagodnych rumieni, poprzez oparzenia, aż
do zwęglenia tkanki, natomiast na skutek absorpcji promieniowania ultrafioletowego przez
DNA mogą mieć działanie mutagenne i kancerogenne.
Przepisy definiują wiele parametrów dotyczących bezpieczeństwa pracy z urządzeniami
laserowymi, które odnoszą się do samego sprzętu, jak również do emitowanego
promieniowania. Jednym z nich jest Maksymalna Dopuszczalna Ekspozycja (MDE) dla
poszczególnych tkanek, tj. poziom promieniowania laserowego, na który w normalnych
warunkach mogą być eksponowane osoby bez doznawania skutków szkodliwych dla zdrowia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
4.9.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jakie są podstawowe cechy promieniowania laserowego?
2. Jakie są zasadnicze elementy budowy lasera?
3. Czy potrafisz dokonać podziału laserów wg różnych kryteriów?
4. Czy znasz zasady bezpiecznej pracy z laserami?
5. Za pomocą jakich zjawisk można opisać oddziaływanie światła z materią?
6. W jaki sposób odbywa się pompowanie lasera?
7. Z ilu zwierciadeł składa się układ optyczny lasera?
4.9.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
W pewnej przychodni w czasie zabiegu wiązka lasera o długości fali ok. 200 nm została
skierowana na kilka sekund na:
a) oko,
b) czoło,
Określ możliwe patologiczne efekty.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.9 poradnika,
2) określić możliwe patologiczne efekty dla obu podpunktów a) i b),
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.9.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) opisać budowę i zasadę pracy lasera?
2) opisać ośrodek czynny lasera?
3) powiedzieć z ilu zwierciadeł składa się układ optyczny lasera?
4) powiedzieć co to jest MDE?
5) dokonać podziału laserów wg różnych kryteriów?
6) określić potencjalne zagrożenia podczas pracy z laserem?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
4.10. Komory hiperbaryczne i kriogeniczne
4.10.1.Materiał nauczania
4.10.1.1 Komory hiperbaryczne
Hiperbaryczna terapia tlenowa oznacza HiperBaryczną Oksygenację (HBO) i jest
skrótem używanym w medycynie dla tej formy terapii. Samo słowo "hiperbaryczny"
pochodzi z greckiego i oznacza "nadciśnienie".
Fenomen nowoczesnej terapii hiperbarycznej polega na możliwości wykorzystania tlenu
rozpuszczonego w surowicy krwi w ilości pokrywającej bieżące zapotrzebowanie
metaboliczne organizmu.
W komorze jednoosobowej pacjent oddycha tlenem wypełniającym całe otoczenie, bez
konieczności nakładania maski. Jednak ze względu na panujące w tej komorze ciśnienie
(maksymalnie 3 bary) nie ma możliwości usuwania w niej z organizmu człowieka zatorów
gazowych prowadzących do choroby dekompresyjnej (kesonowej). Nie ma w niej także
możliwości natychmiastowej interwencji obsługi.
Komory wieloosobowe pozwalają personelowi medycznemu przebywać w środku
komory i wykonywać bezpośrednio zabiegi medyczne. Każdy pacjent ma własne stanowisko
do poboru tlenu. Ciśnienie wewnątrz komory jest ściśle regulowane przez wykwalifikowany
personel za pomocą panelu kontrolnego znajdującego się na zewnątrz komory. Panele
kontrolne są wyposażone w systemy zabezpieczeń uniemożliwiając zbyt szybkie i zbyt duże
zmiany ciśnienia w komorze.
Przed wejściem do komory (wieloosobowej) pacjenci zmieniają ubranie na bawełniany
uniform bez kieszeni, żeby nawet przypadkowo nikt nie wniósł niczego niebezpiecznego, co
mogłoby spowodować wybuch. Pacjenci dostają wodę do picia, co pomaga im wyrównać
ciśnienie podczas kompresji (zwiększania ciśnienia) i dekompresji (zmniejszania ciśnienia)
oraz specjalne maski. Do komory można wnieść książki, gazety (żeby się nie nudzić, bo seans
trwa średnio 1,5 godz.). Z tego samego powodu w komorze z głośników nadawana jest
muzyka. Dla bezpieczeństwa stale jest z nimi pielęgniarka. Na zewnątrz czuwa inżynier
obsługujący sprzęt i lekarz.
Terapia hiperbaryczna polega na dostarczeniu do organizmu bardzo dużej ilości tlenu
w warunkach zwiększonego ciśnienia. W czasie tego zabiegu ilość tlenu w organizmie
pacjenta wzrasta nawet kilkunastokrotnie w porównaniu z oddychaniem w normalnej
atmosferze. W czasie pobytu w komorze hiperbarycznej tlen w organizmie pacjenta
przenoszony jest nie tylko przez hemoglobinę, ale ulega również rozpuszczeniu w osoczu
krwi.
Główne wskazania lecznicze to:
−
choroba dekompresyjna,
−
zatory gazowe,
−
zatrucie tlenkiem węgla,
−
zgorzel gazowa,
−
martwicze zakażenie tkanek miękkich,
−
uraz mięśniowo-szkieletowy, uraz wielonarządowy – zespoły kompartmentalne,
−
oparzenia termiczne,
−
popromienne uszkodzenie tkanek miękkich,
−
przewlekłe zapalenie kości,
−
zespół stopy cukrzycowej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
Należy wspomnieć, że mimo wielu wskazań są też przeciwwskazania (np. problemy
z układem oddechowym), dlatego do komory można wejść tylko i wyłącznie po skierowaniu
przez lekarza.
4.10.1.2 Komory kriogeniczne
Światowymi liderami w ilości użytkowanych kriokomór są Niemcy i Polska.
W Niemczech pracuje ich około 60, a w Polsce ponad 25. Obecnie na świecie produkuje się
trzy typy komór kriogenicznych.
1. Kriokomora niemiecka firmy Zimmer.
2. Kriokomora zasilana ciekłym azotem.
3. Kriokomora Arctica z wykorzystaniem zjawiska zalegania chłodu.
Jedynie w Polsce istnieją wszystkie trzy rodzaje tych urządzeń.
ad 1) Kriokomora niemiecka firmy Zimmer
Kriokomora składa się trzech pomieszczeń: dwóch przedsionków i komory właściwej.
W przedsionkach panuje odpowiednio -10°C i -60°C i pacjenci przebywają w nich jedynie
przez kilkanaście sekund zanim wejdą do komory właściwej o wymiarach 2 x 2 m.
Przedsionki stanowią rodzaj zapory przed wylewaniem się bardzo schłodzonego powietrza,
jak również strefy adaptacyjnej dla pacjentów. Źródło chłodu stanowi trójstopniowa
agregatowa instalacja chłodnicza, w której freon schładzany jest do około -130°C tak, że
powietrze zasilające wnętrze komory, przechodząc przez wymienniki ochładza się do -110°C,
zapewniając taką właśnie temperaturę w komorze zabiegowej. Dużą zaletą tej komory jest to,
że nie wymaga zaopatrywania w ciekłe gazy, wadami – duży koszt inwestycyjny, mniejsza
dynamika osiągania niskiej temperatury w trakcie zabiegów (ograniczona przepustowość)
oraz niedostępność dla ludzi z klaustrofobią. Komora wymaga wydzielenia osobnego
pomieszczenia technicznego, gdzie umieszczone są trzy duże agregaty chłodnicze (25 kW),
wymienniki ciepła, osuszacze itp. Pomieszczenie to musi być wydzielone ze względu na hałas
i zajmuje więcej miejsca niż komora właściwa.
ad 2) Kriokomora zasilana ciekłym azotem
Kriokomora tego typu składa się z dwóch pomieszczeń: przedsionka i komory
właściwej. W przedsionku panuje temperatura -60°C i jest to strefa adaptacyjna dla
pacjentów. Przedsionek przede wszystkim stanowi zaporę mającą zatrzymać „wylewające”
się z komory, przy otwartych drzwiach, zimne powietrze. Pacjenci powinni wchodzić do
przedsionka w sposób szybki i zdecydowany, aby ograniczyć straty zimna i migrację wilgoci.
Różnica temperatur podczas adaptacji wynosi mniej więcej 80°C. W komorze właściwej,
w
zależności od ustawionej temperatury terapeutycznej, wartość jej wynosi od -110°C do
-160°C. Zabieg w komorze właściwej trwa do 3 minut. Czynnikiem chłodzącym jest ciekły
azot. Krążąc w wymiennikach ciepła azot chłodzi powietrze, które jest osuszane
w adsorberze, a następnie kierowane do kriooczyszczalników.
ad 3) Kriokomora Arctica z wykorzystaniem zjawiska zalegania chłodu
W konstrukcji wykorzystano zjawisko zalegania chłodu oraz bezpośredni wtrysk
ciekłego powietrza do jej wnętrza. Czynnikiem kriogenicznym jest syntetyczne ciekłe
powietrze. Komora umiejscowiona jest 1,70 m poniżej poziomu podłogi. Do niszy prowadzą
schody, które są swoistą strefą adaptacyjną. Zimne powietrze jako cięższe utrzymuje się
w niszy bez strat podczas wchodzenia i wychodzenia z niej. Dzięki temu pacjenci schodząc
po schodach stopniowo „zanurzają” się w strefę zimna, co jest bardziej korzystne niż
gwałtowne zetknięcie z zimnem. Temperatura w niszy w przedsionku wynosi -70°C.
Z przedsionka pacjent przechodzi do komory właściwej, gdzie dzięki bezpośredniemu
wtryskowi ciekłego powietrza, panuje dowolna temperatura terapeutyczna ustawiana przez
obsługę. Zakres temperatur terapeutycznych wykorzystywanych w kriokomorze Arctica
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
wynosi od -110°C do -160°C. Kriokomora jest oświetlona i przeszklona, dzięki czemu
obsługa ma możliwość kontroli stanu pacjenta podczas zabiegu. Ponadto drzwi oddzielające
komorę właściwą od przedsionka są lekkie, przezroczyste i uchylne, więc pacjent ma
możliwość (w razie chwilowej niedyspozycji lub klaustrofobii) samodzielnie przerwać
zabieg.
Komory opisane wyżej różnią się jedynie rozwiązaniami technicznymi, niemającymi
wpływu na efekty terapeutyczne. Optymalna ilość pacjentów to 2–4 osób. Budowa większych
komór nie ma sensu (choć jest to możliwe). Decydują o tym trzy główne czynniki.
Przepustowość, (dla komory 4 osobowej wynosi ok. 60 osób na godzinę), bezpieczeństwo
(łatwiej nadzorować 4 pacjentów niż np. 10 pacjentów) oraz kinezyterapia niezbędna po
zabiegu, a trwającą ok. 30 minut, czyli dla komory 4 osobowej powinno to być 30 stanowisk
do ćwiczeń i rehabilitacji po zabiegu, co wymaga odpowiedniej powierzchni i wyposażenia.
Pacjent przed każdym zabiegiem powinien być zbadany przez personel medyczny
i dopuszczony do zabiegu. Przygotowanie pacjenta do zabiegu polega na:
−
pomiarze ciśnienia tętniczego przed zabiegiem,
−
przeprowadzeniu
przez
fizykoterapeutę
treningu
instruktażowego
oddychania
w komorze, gdzie pacjent musi oddychać nosem wolno i płytko, sprawdzeniu czy pacjent
nie jest spocony (nie może być spocony),
−
poinstruowaniu o konieczności przemieszczania się drobnymi kroczkami dookoła
komory kriogenicznej,
−
poinstruowaniu o nie wykonywaniu takich czynności jak klaskanie w dłonie, pocieranie
czy też poklepywanie powierzchni ciała,
−
poinstruowaniu o stroju zabiegowym – pacjent powinien być ubrany w kostium
kąpielowy, skarpetki, drewniaki, rękawiczki i nauszniki, ubranie powinno być wykonane
z naturalnego tworzywa (wełna, bawełna).
Zabieg powinien być realizowany przez fizykoterapeutę, który powinien obserwować
pacjenta w trakcie zabiegu. Sygnałami do przerwania zabiegu są: zblednięcie (zabielenie
skóry), zasinienie, objawy tzw. skórki pomarańczy oraz wystąpienie bólu u pacjenta. Należy
również poinstruować pacjenta o wezwaniu obsługi zabiegu w przypadku obserwacji u ciebie
w/w objawów.
Pacjent nie może mieć na sobie żadnych ozdób, biżuterii, zegarków i innych metalowych
przedmiotów. Powinien być także poinformowany o konieczności wytarcia się ręcznikiem dla
usunięcia potu ze skóry.
Przeciwwskazania zabiegu krioterapii to między innymi:
−
znaczna niedokrwistość,
−
miejscowe zaburzenia ukrwienia,
−
alergia na zimno,
−
brak czucia,
−
klaustrofobia,
−
wyniszczenie i wychłodzenie organizmu,
−
nietolerancja zimna,
−
niedoczynność tarczycy,
−
schorzenia mięśnia serca lub aparatu zastawkowego serca,
−
ciężkie postacie dusznicy bolesnej wysiłkowej i spontanicznej,
−
przecieki żylno-tętnicze w płucach,
−
różnego pochodzenia ostre schorzenia dróg oddechowych,
−
wiek powyżej 65 lat,
−
przebyte zakrzepy żylne i zatory tętnic obwodowych.
Zimno stosowane w celach leczniczych działa:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
−
przeciwbólowo,
−
hamująco na procesy zapalne,
−
doprowadza do zmian napięcia mięśni,
−
pomaga w osiąganiu coraz lepszych wyników w sporcie.
4.10.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Dlaczego do obsługi wieloosobowej komory hiperbarycznej potrzebne są co najmniej
trzy osoby i jakie?
2. Dlaczego do komory hiperbarycznej wolno wchodzić tylko w ubraniu bawełnianym?
3. Jaka temperatura panuje w przedsionku i w komorze właściwej komory kriogenicznej?
4. W jaki sposób przygotowuje się pacjenta przed zabiegiem w komorze kriogenicznej?
5. Jakie zasady zachowania pacjenta obowiązują w komorze kriogenicznej?
6. Jaka komora jest najlepsza dla osób z klaustrofobią?
7. Czy osoba spocona może wejść do komory kriogenicznej?
4.10.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeprowadzić przygotowanie pacjenta do zabiegu w komorze hiperbarycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.10.1.1 poradnika,
2) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
3) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
fartuch bawełniany,
−
fartuch syntetyczny,
−
zapalniczka,
−
cukierek w folii,
−
cukierek w papierku,
−
książka,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.10.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) przygotować pacjenta do zabiegu w komorze hiperbarycznej?
2) przygotować pacjenta do zabiegu w komorze kriogenicznej?
3) powiedzieć jak długo trwa seans leczniczy w komorze hiperbarycznej?
4) opisać zasadę działania komory hiperbarycznej?
5) powiedzieć jak długo trwa seans leczniczy w komorze kriogenicznej?
6) opisać kriokomorę z wykorzystaniem zjawiska zalegania chłodu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
4.11. Urządzenia pomocnicze: sterylizatory i dezynfektory, stacje
dezynfekcji
4.11.1. Materiał nauczania
Sterylizacja to proces, w którym giną wszystkie mikroorganizmy: wirusy, grzyby
i bakterie, a także spory (formy przetrwalnikowe bakterii, chronione przez twarde zewnętrzne
osłony).
Dezynfekcja to proces likwidacji większości mikroorganizmów, w tym także wielu
szkodliwych wirusów i bakterii, jednak nie niszczy on form przetrwalnikowych bakterii, które
mogą być przyczyną zatruć pokarmowych.
4.11.1.1. Sterylizacja
Sterylizacja to jednostkowy proces technologiczny polegający na zniszczeniu wszystkich,
zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych form mikroorganizmów. Sterylizację
przeprowadza się głównie metodami fizycznymi. Prawidłowo wysterylizowany materiał jest
jałowy – nie zawiera żadnych żywych drobnoustrojów (także wirusów) oraz ich form
przetrwalnikowych czy toksyn. Sterylizacji można dokonać mechanicznie, fizycznie, bądź
chemicznie. Proces ten bywa też nazywany wyjaławianiem.
Ze względu na rodzaj czynnika sterylizującego rozróżnia się następujące rodzaje
sterylizacji:
1. Parowa – odbywa się w temperaturze 121–134°C przez czas wystarczający do
zniszczenia wszelkich mikroorganizmów. Czynnikiem sterylizującym jest sucha para
wodna, a proces jest relatywnie tani, szybki i przyjazny dla środowiska.
2. Chemiczna – z użyciem gazów (np. tlenek etylenu, ozon) lub płynów (np. formaldehyd).
Proces jest dłuższy niż w wypadku sterylizacji parowej, ale zaletą tej metody jest
możliwość uzyskania jałowości w temperaturze znacznie niższej niż wymagana
w sterylizacji parowej.
3.
Radiacyjna – z użyciem promieniowania rentgenowskiego lub promieniowania gamma.
Jest to sterylizacja niskotemperaturowa.
4.
Plazmowa – odbywa się w temperaturze ok. 45°C – wpływ rozszerzalności termicznej
metalu jest zdecydowanie mniejszy niż w sterylizacji parowej. Cykl trwa ok. 50 minut
i jest porównywalny ze sterylizacją parową. Metoda ta jest najbezpieczniejsza
z wymienionych zarówno dla personelu obsługującego sterylizatory, pracowników
oddziału, pacjentów, jak i sprzętu medycznego.
Ze względu na metody, wyróżnia się następujące rodzaje sterylizacji:
1. Wyżarzanie lub spalanie.
2. Sterylizacja suchym gorącym powietrzem.
3. Sterylizacja nasyconą parą wodną pod ciśnieniem.
4. Sterylizacja przez sączenie.
5. Sterylizacja promieniowaniem:
−
promieniowaniem UV,
−
promieniowaniem jonizującym.
6. Sterylizacja gazami:
−
tlenkiem etylenu.
−
formaldehydem.
−
ozonem.
7. Sterylizacja roztworami środków chemicznych:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
−
aldehydu glutarowego.
−
kwasu nadoctowego.
8. Sterylizacja plazmowa.
Wyżarzanie przedmiotu poddawanego wyjaławianiu w płomieniu palnika powoduje
spalenie komórek drobnoustrojów. Metoda ta jest stosowana tylko do drobnych przedmiotów
metalowych – na przykład do sterylizacji ez (pętli bakteriobójczych) stosowanych do
posiewów mikrobiologicznych.
Spalanie stosujemy wówczas, gdy chcemy zniszczyć skażony materiał – na przykład
odpady szpitalne.
Sterylizację suchym gorącym powietrzem prowadzi się w sterylizatorach
powietrznych, stosując temperatury 160–200°C utrzymywane w czasie od kilkunastu minut
do dwóch godzin. Materiał powinien być ułożony w sterylizatorze tak, by nie utrudniać
dostępu gorącego powietrza.
Sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem. Nasycona para wodna powoduje gwałtowną
hydrolizę, denaturację i koagulację enzymów i struktur komórkowych. Wyjaławianie jest
rezultatem zarówno wysokiej temperatury, jak i aktywności cząsteczek wody. Zwykle
stosowane temperatury sięgają 108–134°C, zaś czas wyjaławiania wynosi 15–30 minut. Aby
osiągnąć taką temperaturę pary, podnosi się ciśnienie o wartość od jednej atmosfery w górę.
Wzrost ciśnienia o jedną atmosferę powoduje podniesienie temperatury wrzenia wody o około
10 stopni.
Sączenie polega na fizycznym usuwanie drobnoustrojów z roztworu lub gazu przez
zatrzymanie ich na jałowym sączku membranowym o średnicy porów mniejszej niż 0,2
mikrometra. Sączki te to cienkie błony o grubości około 70–140 mikrometrów, mające kształt
krążków lub arkuszy.
Ten typ wyjaławiania, z racji zagrożenia wtórnym skażeniem podczas dozowania,
stosujemy tylko wówczas, gdy roztworu nie można wyjałowić termicznie – na przykład, gdy
jest to roztwór zawierający witaminy lub preparat biologiczny (enzymy, surowica).
Sterylizacja promieniowaniem UV polega na naświetlaniu materiału promieniowaniem
ultrafioletowym. Promieniowanie to zmienia strukturę kwasów nukleinowych, dlatego
najsilniej działa na formy wegetatywne drobnoustrojów. Używa się fal o długości 210–328
nm emitowanych np. przez lampy rtęciowe. Promieniowanie ultrafioletowe jest szkodliwe dla
ludzi – może powodować między innymi stany zapalne skóry i zapalenie spojówek.
Promieniowanie ultrafioletowe nie przenika w głąb płynów i ciał stałych, jest absorbowane
przez szkło i tworzywa sztuczne. Dlatego też wyjaławiamy w ten sposób na ogół tylko
powietrze lub powierzchnię przedmiotów. Jest to metoda pomocnicza.
Sterylizacja promieniowaniem jonizującym przebiega zarówno w sposób bezpośredni,
jak i pośredni, przez produkty radiolizy wody. Źródłem tego promieniowania mogą być na
przykład izotopy. Metodę tę stosujemy do wyjaławiania materiałów wrażliwych na wysoką
temperaturę.
Sterylizację gazami stosujemy w szczególnych przypadkach, gdyż z reguły stosowane
gazy są agresywnymi reagentami i zachodzi ryzyko zajścia niekorzystnych zmian
chemicznych w materiale poddawanym wyjaławianiu lub sorpcji gazów.
Tlenek etylenu jest czynnikiem o działaniu alkilującym, bakterio- i wirusobójczym.
W wyższych stężeniach niszczy też przetrwalniki. Jest łatwopalny, a z powietrzem tworzy
mieszaninę wybuchową. Zaletą tlenku etylenu jest jego przenikliwość – gaz ten przedostaje
się przez tworzywa sztuczne, którymi owija się wyjaławiane przedmioty. Tlenkiem etylenu
wyjaławiamy materiały i sprzęt medyczny z tworzyw sztucznych, które mogą odkształcać się
po wpływem temperatury, np. cewniki.
Formaldehyd jest czynnikiem alkilującym, aktywnym względem form wegetatywnych
i przetrwalników. Metodą tą nie można sterylizować sprzętu dłuższego niż 1,5 m i średnicy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
mniejszej niż 2 mm. Ma jednak ograniczone zastosowanie ze względu na toksyczność,
mutagenność i karcerogenność. W związku z tym należy zachować odpowiednie środki
ostrożności. W trosce o środowisko naturalne niektóre kraje wprowadziły przepisy dotyczące
utylizacji tlenku etylenu po procesie.
Sterylizacja ozonem wytwarzanym z tlenu pod wpływem wyładowań elektrycznych
przebiega w czasie 30–120 min. w temp. 25
0
C i wilgotności 75–95 %. Produktem końcowym
procesu jest tlen. Ograniczenia zastosowania tej metody związane są z uszkadzaniem
niektórych materiałów (lateks, polipropylen), koniecznością przedłużenia sterylizacji
materiałów porowatych i degazacji materiałów z poliestru oraz brakiem trwałych opakowań
sterylizowanych materiałów.
Sterylizacja roztworami środków chemicznych jest stosowana tylko w szczególnych
przypadkach, gdy wyjaławianie innymi metodami jest niemożliwe. Wyjaławianie
prowadzimy w temperaturze pokojowej w zbiornikach pełnych roztworu środka
chemicznego. Po zakończeniu sterylizacji materiały opłukuje się jałową wodą, suszy na
jałowej serwecie i zabezpiecza przed wtórnym skażeniem.
Aldehyd glutarowy jest aktywny w stosunku do form wegetatywnych bakterii, wirusów,
przetrwalników, i grzybów. Nie powoduje korozji metali i nie uszkadza wyrobów gumowych.
Aldehyd glutarowy może powodować podrażnienie skóry, oczu i błon śluzowych. Przy
wyborze tego rodzaju sterylizacji należy wziąć pod uwagę ograniczenia w penetracji czynnika
sterylizującego. Metodą tą nie można sterylizować sprzętu dłuższego niż 1,5 m i średnicy
mniejszej niż 2 mm. Przyjmuje się, że po procesie sterylizacji sprzęt nie wymaga degazacji.
Kwas nadoctowy jest silnie utleniający, toksyczny i reaktywny. Wykazuje aktywność
w stosunku do form wegetatywnych i przetrwalników. W roztworach wodnych łatwo
rozkłada się do tlenu i kwasu octowego. Do wyjaławiania stosuje się roztwory 0,1–0,5%.
Sterylizacja plazmowa jest jedną z nowych metod sterylizacji niskotemperaturowej.
Plazma jest opisywana jako czwarty stan skupienia materii. Cząsteczki gazu w próżni,
wzbudzane energią w polu elektromagnetycznym, przechodzą w stan plazmy. Cykl
sterylizacji trwa ok. 75 min i przebiega w temperaturze ok. 40
o
C. Sprzęt sterylizowany nie
wymaga degazacji. Po procesie powstają H
2
O i O
2
– związki przyjazne dla środowiska.
Metodą tą nie można sterylizować materiałów zawierających celulozę, porowatych, płynów,
a także sprzętu o przewodach zamkniętych z jednej strony. Sprzęt przygotowany do
sterylizacji musi być idealnie suchy.
Dobór metody sterylizacji uzależniony jest od rodzaju i właściwości sterylizowanych
materiałów oraz od sposobu ich opakowania.
Przed przystąpieniem do sterylizacji należy upewnić się, czy dany sprzęt może być
sterylizowany wybraną metodą. Producent sprzętu przeznaczonego do sterylizacji powinien
podać, jaka metoda sterylizacji jest zalecana dla konkretnego wyrobu.
Pomiary danych fizycznych w czasie sterylizacji parowej są bardzo istotne. Parametry
fizyczne
powinny
być
kontrolowane
i
monitorowane
w
sposób
ciągły.
Sterylizacja parowa jest metodą uniwersalną, pewną, szybką, nietoksyczną i ekonomiczną.
Para wodna w nadciśnieniu dobrze penetruje sterylizowany materiał. Powinna być stosowana
wszędzie tam, gdzie tylko to jest możliwe. W sterylizacji obowiązuje zasada, że dla sprzętu,
który można wyjaławiać parą wodną pod ciśnieniem nie należy stosować innej metody
sterylizacji.
Wszystkie zaprezentowane technologie mają zarówno zalety, wady, jak i ograniczenia.
Przy wyborze systemu sterylizacji należy wybrać system, którego zalety w znaczący sposób
przewyższają wady i są odpowiednie dla sprzętu, który należy wyjaławiać.
Kontrola procesu sterylizacji
Proces sterylizacji należy kontrolować wskaźnikami fizycznymi, biologicznymi
i chemicznymi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
Wskaźniki fizyczne (termometry, manometry, karty kontrolne, kontrolki świetlne itp.)
określają stan techniczny urządzenia, a także mierzą punktowo dany parametr.
Wskaźniki
biologiczne
informują
o
zabiciu
drobnoustrojów
–
spośród
wyselekcjonowanych szczepów bakterii wysoce opornych na dany czynnik sterylizujący.
Wynik kontroli biologicznej można odczytać po okresie inkubacji bakterii, tj. po 7 dniach
w przypadku tradycyjnych wskaźników do posiewu lub po 48 godz., po użyciu wskaźników
fiolkowych.
Indykatory chemiczne – zawierają substancje, które po osiągnięciu wymaganych
parametrów sterylizacji zmieniają barwę. Informację o przeprowadzonym procesie otrzymuje
się natychmiast po jego zakończeniu.
Wśród indykatorów chemicznych rozróżniamy:
−
wskaźniki chemiczne – wkładane do wnętrza pakietu, które wykazują, że wewnątrz
ładunku zostały osiągnięte wszystkie parametry sterylizacji,
−
sprawdziany sterylizacji – przeznaczone głównie do użycia zewnętrznego, a zmiana ich
barwy świadczy o tym, że pakiet poddany był działaniu czynnika sterylizującego.
Sprawdziany pozwalają na wizualne odróżnienie sprzętu, który był poddany sterylizacji
od sprzętu niewyjałowionego.
Częstotliwość kontroli
Skuteczność sterylizacji powinna być kontrolowana:
−
okresowo – przy użyciu wskaźników biologicznych,
−
na bieżąco – przy użyciu wskaźników chemicznych – użytkownik ma obowiązek kontroli
każdego procesu.
Rozróżniamy dwa rodzaje kontroli okresowej (biologicznej):
−
zewnętrzną – wykonywaną przez stację sanitarno-epidemiologiczną – każdy sterylizator
powinien być kontrolowany raz na kwartał,
−
wewnętrzną – prowadzoną przez użytkownika z częstotliwością co najmniej raz
w miesiącu, w miarę potrzeb i możliwości częściej.
Sposób przeprowadzania kontroli
Wskaźniki biologiczne i chemiczne należy umieszczać wewnątrz pakietów lub
kontenerów, aby stwierdzić, czy czynnik sterylizujący dotarł do wnętrza i spenetrował
wyjaławiany materiał.
Okresową kontrolę biologiczną należy przeprowadzać, umieszczając nie mniej niż dwa
wskaźniki biologiczne wewnątrz dwóch pakietów (wybranych spośród załadunku),
reprezentatywnych dla materiału przeznaczonego do wyjałowienia w danym cyklu. Pakiety ze
wskaźnikami należy umieścić w dwóch różnych miejscach komory sterylizatora, najtrudniej
dostępnych dla czynnika sterylizującego.
Każdy proces należy kontrolować wskaźnikami chemicznymi. Minimum dwa wskaźniki
chemiczne należy umieścić (podobnie jak w przypadku wskaźników biologicznych)
w różnych miejscach w komorze sterylizatora, najtrudniej dostępnych dla czynnika
sterylizującego,
wkładając
do
wnętrza
dwóch
pakietów
reprezentatywnych
dla
sterylizowanego materiału.
W każdej placówce należy opracować system dokumentacji, która powinna uwzględniać:
−
rodzaj sterylizacji,
−
parametry procesu (temp., ciśnienie, czas, st. gazu),
−
nr sterylizatora, cyklu,
−
wyniki kontroli chemicznej (z uwzględnieniem rozmieszczenia wskaźników),
−
wyniki kontroli biologicznej,
−
datę,
−
osobę odpowiedzialną za proces,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
−
jeżeli jest możliwość – przedstawienie wydruku parametrów w czasie cyklu pracy.
Dokumentacja ta może być wykorzystana w przypadkach roszczeń pacjentów w celu
udowodnienia prawidłowego przebiegu procesu sterylizacji.
4.11.1.2. Dezynfekcja
Dezynfekcja (odkażanie) to niszczenie w środowisku zewnętrznym (a także na
powierzchni ciała) wegetatywnych form drobnoustrojów, głównie drobnoustrojów
chorobotwórczych, w celu zapobieżenia zakażeniu.
Do dezynfekcji stosuje się metody fizyczne (wysoka temperatura, różne rodzaje
promieniowania) i chemiczne.
Im dłuższy jest czas działania i stężenie środka dezynfekcyjnego, tym większa liczba
drobnoustrojów zostanie zniszczona. Ze względu na to, iż środki chemiczne zwykle nie
działają w środowisku suchym, ważny jest również stopień ich wilgotności, co jest
szczególnie ważne w dezynfekcji powietrza.
Dezynfekcja wstępna i właściwa
Wszystkie procesy praktyczne dezynfekcji, wykonywane wobec powierzchni
i środowiska są w swej istocie albo dezynfekcją wstępną – wykonywaną wobec powierzchni
skażonej i zanieczyszczonej zabrudzeniami natury biologicznej, chemicznej i fizycznej, albo
dezynfekcją właściwą – wykonywaną wobec powierzchni poddanej wcześniej oczyszczaniu
ze skutecznością tzw. czystości optycznej.
Pożądaną standaryzację procesu mycia i dezynfekcji można osiągnąć najlepiej przez
metodę przygotowania maszynowego, z jednoczesnym zaznaczeniem, że należy
wykorzystywać wyłącznie zwalidowane metody mycia i dezynfekcji.
Rozwój technik maszynowych
Ostatnio obserwujemy intensywny rozwój technik maszynowych. Producenci tych
urządzeń (o pojemności od ~50 do 350 litrów) prześcigają się w rozwiązaniach technicznych,
które gwarantują:
−
skuteczne techniki mycia (rozkład dysz, wsadowe wózki specjalistyczne, pomiar
współczynników przepływu itd.),
−
kontrolę dozowania preparatów chemicznych, przepływu wody i ciśnienia strumieni
myjących oraz temperatury kąpieli roboczych,
−
kombinacje programowe w cyklu i ich elastyczność,
−
dodatkowe fazy mycia, np. mycie oksydacyjne.
4.11.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Czy potrafisz scharakteryzować różnicę między sterylizacją a dezynfekcją?
2. Czy potrafisz dokonać podziału sterylizacji na rodzaje ze względu na rodzaj czynnika
sterylizującego?
3. Czy potrafisz opisać sterylizację parą wodną pod ciśnieniem?
4. Jakie dane powinien zawierać system dokumentacji sterylizacji?
5. Czy wyżarzanie można stosować do sterylizacji kabla EKG?
6. Jakimi wskaźnikami należy kontrolować proces sterylizacji?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
4.11.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opisz, w jaki sposób należy przeprowadzić sterylizację odpadów szpitalnych.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.11 podręcznika,
2) opisać poszczególne etapy sterylizacji odpadów,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Przeprowadź
sterylizację
hermetycznego
pojemnika
zawierającego
narzędzia
chirurgiczne. Dobierz odpowiednią metodę i opisz szczegółowo kolejne etapy sterylizacji.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.11 podręcznika,
2) opisać poszczególne etapy sterylizacji pojemnika z narzędziami,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.11.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) dokonać
podziału
sterylizacji
ze
względu
na
rodzaj
czynnika
sterylizującego?
2) dokonać podziału sterylizacji ze względu na metody?
3) dobrać
odpowiednią
metodę
sterylizacji
do
własności
obiektu
sterylizowanego?
4) opisać czym różni się sterylizacja od dezynfekcji?
5) opisać na czym polega sączenie?
6) opisać proces sterylizacji plazmowej i wymienić jego zalety?
7) opisać metody kontroli procesu sterylizacji?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
4.12. Podział aparatury na klasy zgodnie z przepisami
o wyrobach medycznych
4.12.1. Materiał nauczania [20]
Zasadniczym celem Dyrektywy Wspólnoty Europejskiej 93/42/EEC z 14 czerwca 1993 r.
(której fragmenty podano w dalszej części tego rozdziału) obowiązującej w Krajach
Członkowskich Unii Europejskiej jest utrzymanie lub podniesienie poziomu bezpieczeństwa
wyrobów medycznych.
Termin "wyrób medyczny" oznacza każdy instrument, aparat, przyrząd, materiał lub inny
artykuł, czy to używany sam czy też łącznie, w tym z oprogramowaniem niezbędnym do jego
właściwego funkcjonowania, przeznaczony przez producenta do stosowania u ludzi w celu:
−
diagnozowania, zapobiegania, monitorowania, leczenia, łagodzenia objawów chorób,
−
diagnozowania, monitorowania, leczenia, łagodzenia i wyrównywania skutków urazów
oraz upośledzeń,
−
badania, zastępowania lub modyfikowania anatomii lub procesów fizjologicznych,
−
regulacji urodzeń,
który nie osiąga swego głównego przewidzianego działania w/lub na ludzkim organizmie
środkami farmakologicznymi, immunologicznymi lub metabolicznymi, ale skuteczność
działania którego może być przez takie środki wspomagana.
Termin "wyposażenie" oznacza każdy artykuł, który nie będąc wyrobem medycznym jest
przez producenta przeznaczony do określonego użytku łącznie z wyrobem medycznym w celu
umożliwienia stosowania wyrobu medycznego zgodnie z jego przeznaczeniem określonym
przez producenta wyrobu medycznego.
Termin "wyrób używany w diagnostyce in vitro" oznacza każdy wyrób, który jest
odczynnikiem; pochodną odczynnika, zestawem, przyrządem, wyposażeniem lub systemem
czy to używanym oddzielnie, czy też łącznie, przeznaczonym przez producenta do użytku in
vitro dla badania próbek pobranych z organizmu ludzkiego, w celu uzyskania informacji na
temat stanu fizjologicznego, zdrowia lub choroby albo wrodzonych wad organizmu.
Termin "wyrób wykonany na zamówienie" oznacza wszelki wyrób wykonany specjalnie
wg pisemnej specyfikacji należycie kwalifikowanego lekarza praktyka, który spełnia,
z zachowaniem jego odpowiedzialności, szczególne charakterystyki i przeznaczony jest do
wyłącznego użytku pojedynczego pacjenta.
Termin "wyrób przeznaczony do badań klinicznych" oznacza wszelki wyrób
przeznaczony do użytku przez należycie kwalifikowanego lekarza w czasie prowadzenia
badań w odpowiednich warunkach kliniki medycznej.
Do celów badań klinicznych, każda inna osoba, która z tytułu swych kwalifikacji
uprawniona
jest
do
prowadzenia
takich
badań
będzie
uważana
za
tożsamą
z wykwalifikowanym lekarzem.
Termin "producent" oznacza osobę fizyczną bądź prawną odpowiedzialną za projekt,
wykonanie, pakowanie i oznakowanie wyrobu przed jego
wejściem na rynek pod własną
nazwą, bez względu na to, czy wymienione czynności wykonuje on sam, czy też osoba trzecia
w jego imieniu.
Termin "przewidziane zastosowanie" oznacza sposób użycia, dla którego wyrób jest
przeznaczony według danych dostarczanych przez producenta w ramach oznakowania,
w instrukcjach i/lub w materiałach promocyjnych.
Termin "wprowadzenie do obrotu" oznacza pierwsze przedstawienie do nabycia za
określoną zapłatą lub bezpłatnie wyrobu innego niż przeznaczony do badań klinicznych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
w celu dystrybucji i/lub użytku na rynku Wspólnoty bez względu na to czy wyrób jest nowy
czy też poddany uprzednio remontowi odtworzeniowemu.
Termin "wprowadzenie do użytku" oznacza etap, na którym wyrób jest pierwszy raz
gotowy do użycia na rynku Wspólnoty w zamierzonym przeznaczeniu.
Kryteria klasyfikacji
1. Definicje do celów klasyfikacyjnych
1.1. Czas trwania kontaktu
−
do używania chwilowego – krótszego niż 60 min,
−
do używania krótkotrwałego – nie dłuższego niż 30 dni,
−
do używania długotrwałego – do używania dłuższego niż 30 dni.
1.2. Inwazyjne wyroby medyczne
−
inwazyjny wyrób medyczny – wyrób medyczny, który cały lub którego część
penetruje wnętrze organizmu przez otwory lub przez powierzchnię ciała,
−
chirurgicznie inwazyjny wyrób medyczny – wyrób inwazyjny, który z pomocą
operacji chirurgicznej lub w związku z nią penetruje wnętrze ciała przez jego
powierzchnię.
Wg Dyrektywy wyrób medyczny inny niż ten powołany w niniejszych podpunktach
i powodujący penetrację inną niż przez istniejące otwory ciała traktowany jest jak
chirurgiczny inwazyjny wyrób medyczny.
Implantowalny wyrób medyczny – każdy wyrób przeznaczony do:
−
wprowadzania w całości do wnętrza ludzkiego ciała lub,
−
zastępowania powierzchni naskórka lub powierzchni oka,
drogą zabiegu chirurgicznego i przeznaczony do pozostawania na miejscu po
zakończeniu zabiegu.
1.3. Chirurgiczne narzędzia wielokrotnego użycia
Narzędzia przeznaczone do użycia chirurgicznego: cięcia, wiercenia, piłowania,
drapania, skrobania, zaciskania, odcinania, klamrowania lub do podobnych zabiegów
bez podłączenia do jakiegokolwiek aktywnego wyrobu medycznego i które po
przeprowadzeniu odpowiednich procedur mogą być użyte ponownie.
1.4. Aktywny wyrób medyczny
Każdy wyrób medyczny, którego funkcjonowanie zależy od źródła energii
elektrycznej lub jakiegokolwiek źródła zasilania innego niż źródło energii
wytwarzanej bezpośrednio przez ludzki organizm lub grawitację i działający w
wyniku przetwarzania tej energii.
1.5. Aktywny terapeutyczny wyrób medyczny
Każdy aktywny wyrób medyczny używany sam lub w połączeniu z innym wyrobem
medycznym do wspomagania, modyfikowania, zastępowania albo przywracania
funkcji lub struktur biologicznych w celu leczenia lub łagodzenia objawów chorób,
urazów lub upośledzeń.
1.6. Aktywny wyrób medyczny do diagnostyki
Każdy aktywny wyrób medyczny używany sam lub w połączeniu z innym wyrobem
medycznym do dostarczania informacji w celu wykrywania, diagnozowania,
monitorowania lub leczenia stanów fizjologicznych, stanów zdrowia, chorób lub
wrodzonych deformacji.
Reguły uzupełniające
2. Uzupełnienie reguł
2.1. Reguły klasyfikacji należy stosować kierując się przewidzianym zastosowaniem
wyrobu medycznego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
2.2. Jeżeli wyrób medyczny przeznaczony jest do użycia wraz z innym wyrobem
medycznym, reguły klasyfikacyjne powinny być stosowane oddzielnie do każdego
wyrobu medycznego. Wyposażenie klasyfikowane są według odnoszących się do
nich zasad, odrębnie od wyrobu medycznego, z którym są używane.
2.3. Oprogramowanie sterujące wyrobem medycznym bądź wpływające na jego działanie
zalicza się automatycznie do tej samej klasy.
2.4. Jeżeli wyrób medyczny nie jest przeznaczony do użytku wyłącznie lub przede
wszystkim w określonych częściach ciała, musi być uznany i zakwalifikowany na
podstawie wyszczególnionego sposobu użycia związanego z największym
zagrożeniem.
2.5. Jeżeli kilka reguł stosuje się do tego samego wyrobu medycznego, na podstawie jego
przewidzianego zastosowania podanego przez producenta, należy przyjąć
najsurowsze reguły kwalifikujące do najwyższej klasy.
Klasyfikacja
1. Nieinwazyjne wyroby medyczne
1.1. Reguła 1
Wszystkie nieinwazyjne wyroby medyczne zalicza się do klasy I, o ile nie podlegają
jednej z poniższych reguł.
1.2. Reguła 2
Wszystkie nieinwazyjne wyroby medyczne przeznaczone do przetaczania lub
przechowywania krwi, płynów ustrojowych, tkanek, płynów, gazów w możliwych
zastosowaniach do infuzji, podawania lub wprowadzania do organizmu zalicza się do
klasy IIa:
−
jeżeli mogą być podłączone do aktywnego wyrobu medycznego klasy IIa lub
wyższej,
−
jeżeli przeznaczone są do przechowywania albo przetaczania krwi lub innych
płynów ustrojowych, albo do przechowywania organów, części organów lub tkanek
ciała,
we wszystkich pozostałych przypadkach zalicza się je do klasy I.
1.3. Reguła 3
Wszystkie
nieinwazyjne
wyroby
medyczne
przeznaczone
do modyfikowania
biologicznego lub chemicznego składu krwi, innych płynów ustrojowych lub innych
płynów przeznaczonych do infuzji do organizmu zalicza się do klasy IIb, o ile ich
stosowanie nie polega na filtracji, wirowaniu lub wymianie gazu albo ciepła, w których to
przypadkach zalicza się je do klasy IIa.
1.4. Reguła 4
Wszystkie nieinwazyjne wyroby medyczne, które wchodzą w kontakt ze zranioną skórą:
−
zalicza się do klasy I, jeżeli przeznaczone są do użycia jako bariera mechaniczna, do
ucisku lub absorpcji wysięków,
−
zalicza się do klasy IIb, jeżeli przeznaczone są do użycia przede wszystkim przy
zranieniach z naruszeniem skóry właściwej, które goić się mogą przez
ziarninowanie,
−
zalicza się do klasy IIa we wszystkich pozostałych przypadkach, włączając w to
wyroby medyczne przeznaczone przede wszystkim do użycia w mikrośrodowisku
rany.
2. Inwazyjne wyroby medyczne
2.1. Reguła 5
Wszystkie wyroby medyczne stosowane przez otwory ciała, nie będące chirurgicznie
inwazyjnymi wyrobami medycznymi i nie przeznaczone do połączenia z aktywnym
wyrobem medycznym:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
−
zalicza się do klasy I, jeżeli przeznaczone są do chwilowego użytku,
−
zalicza się do klasy IIa, jeżeli przeznaczone są do krótkotrwałego użytku, o ile
nie są używane w jamie ustnej nie dalej niż do gardła, w kanale ucha poniżej
błony bębenkowej lub w jamie nosowej, w których to przypadkach zalicza się do
klasy I,
−
zalicza się do klasy IIb, jeżeli przeznaczone są do długotrwałego użytku, o ile
nie są używane w jamie ustnej nie dalej niż do gardła, w kanale ucha poniżej
błony bębenkowej lub w jamie nosowej i o ile nie podlegają wchłonięciu przez
błonę śluzową, w których to przypadkach zalicza się do klasy IIa.
Wszystkie inwazyjne wyroby medyczne stosowane przez otwory ciała, przeznaczone
do przyłączania do aktywnego wyrobu medycznego klasy IIa lub wyższej, zalicza się
do klasy IIa, o ile nie są to chirurgicznie inwazyjne wyroby medyczne.
2.2. Reguła 6
Wszystkie chirurgicznie inwazyjne wyroby medyczne przeznaczone do chwilowego
użytku zalicza się do klasy IIa, o ile nie są one:
−
przeznaczone specjalnie do diagnozowania, monitorowania lub korygowania
wad serca albo centralnego układu krążenia drogą bezpośredniego kontaktu
z tymi częściami organizmu, w których to przypadkach znajdują się w klasie III,
−
chirurgicznymi narzędziami wielokrotnego użytku, w którym to przypadku
znajdują się w klasie I,
−
przeznaczone do dostarczania energii w formie promieniowania jonizującego,
w którym to przypadku zalicza się do klasy IIb,
−
przeznaczone do wywoływania efektów biologicznych albo do wchłonięcia
w całości lub w większej części, w których to przypadkach zalicza się do
klasy IIb,
−
przeznaczone do podawania środków leczniczych z pomocą układu dozującego,
który, uwzględniając sposób stosowania, stwarza potencjalne zagrożenie,
w których to przypadkach zalicza się do klasy IIb.
2.3. Reguła 7
Wszystkie
chirurgicznie
inwazyjne
wyroby
medyczne
przeznaczone
do
krótkotrwałego użytku zalicza się do klasy IIa, o ile nie są one przeznaczone:
−
albo specjalnie do diagnozowania, monitorowania lub korygowania wad serca
albo centralnego układu krążenia drogą bezpośredniego kontaktu z tymi
częściami organizmu, w których to przypadkach zalicza się do klasy III,
−
albo specjalnie do użytku w bezpośrednim kontakcie z centralnym systemem
nerwowym, w którym to przypadku zalicza się do klasy III,
−
albo do dostarczania energii w formie promieniowania jonizującego, w którym
to przypadku zalicza się do klasy IIb,
−
albo do wywoływania efektów biologicznych, albo do wchłonięcia w całości lub
w większej części, w których to przypadkach zalicza się do klasy III,
−
albo do ulegania przemianom chemicznym w organizmie, z wyjątkiem wyrobów
medycznych umieszczanych w zębach lub służących do podawania środków
leczniczych, w których to przypadkach zalicza się do klasy IIb.
2.4. Reguła 8
Wszystkie implantowalne wyroby medyczne i chirurgicznie inwazyjne wyroby
medyczne do długotrwałego użytku zalicza się do klasy IIb, o ile nie są
przeznaczone:
−
do umieszczenia w zębach, w którym to przypadku zalicza się do klasy IIa,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
66
−
do użytku w bezpośrednim kontakcie z sercem, centralnym układem krążenia
lub centralnym systemem nerwowym, w których to przypadkach zalicza się do
klasy III,
−
do wywoływania efektów biologicznych albo do wchłonięcia w całości lub
w większej części, w których to przypadkach zalicza się do klasy III,
−
albo do ulegania przemianom chemicznym w organizmie, z wyjątkiem wyrobów
medycznych umieszczanych w zębach lub służących do podawania środków
leczniczych, w których to przypadkach zalicza się do klasy III.
3. Dodatkowe reguły stosujące się do aktywnych wyrobów medycznych
3.1. Reguła 9
Wszystkie aktywne terapeutyczne wyroby medyczne przeznaczone do podawania
lub wymiany energii zalicza się do klasy IIa, o ile ich charakterystyki, uwzględniając
rodzaj, gęstość i miejsce stosowania energii, nie są takie, że sposób podawania
energii do ludzkiego organizmu lub jej wymiany z nim może stwarzać potencjalne
niebezpieczeństwo, w którym to przypadku zalicza się do klasy IIb.
Wszystkie aktywne wyroby medyczne przeznaczone do sterowania lub
monitorowania funkcjonowania aktywnych terapeutycznych wyrobów medycznych
klasy IIb lub przeznaczone do bezpośredniego wpływu na funkcjonowanie takich
wyrobów medycznych zalicza się do klasy IIb.
3.2. Reguła 10
Aktywne wyroby medyczne przeznaczone do diagnostyki zalicza się do klasy IIa:
−
jeżeli są przeznaczone do dostarczania energii pochłanianej przez ludzki
organizm, o ile nie są wyrobami medycznymi używanymi do oświetlania ciała
pacjenta w zakresie widma widzialnego,
−
jeżeli są przeznaczone do obrazowania dystrybucji in vivo radioaktywnych
preparatów farmaceutycznych,
−
jeżeli są przeznaczone do umożliwiania bezpośredniego diagnozowania lub
monitorowania życiowych procesów fizjologicznych, o ile nie są przeznaczone
specjalnie do diagnozowania lub monitorowania życiowych parametrów
fizjologicznych, których zmiany mają taki charakter, że mogą powodować
bezpośrednie zagrożenie dla pacjenta, jak na przykład zmiany czynności serca,
oddychania, aktywności centralnego układu nerwowego, w którym to przypadku
zalicza się je do klasy IIb.
Aktywne wyroby medyczne przeznaczone do emitowania promieniowania
jonizującego oraz przeznaczone do diagnostyki i dla terapeutycznej radiologii
interwencyjnej, w tym wyroby medyczne, które sterują takimi wyrobami
medycznymi, monitorują takie wyroby medyczne lub bezpośrednio wpływają na ich
działanie znajdują się w Klasie IIb.
3.3. Reguła 11
Wszystkie aktywne wyroby medyczne przeznaczone do podawania i/lub usuwania
środków leczniczych, płynów ustrojowych lub innych substancji do lub z organizmu
zalicza się do klasy IIa, o ile nie odbywa się to w sposób:
−
potencjalnie niebezpieczny, przy uwzględnieniu rodzaju substancji, części ciała
i sposobu stosowania, w którym to przypadku zalicza się je do klasy IIb.
3.4. Reguła 12
Wszystkie inne wyroby medyczne zalicza się do klasy I.
4. Reguły specjalne
4.1. Reguła 13
Wszystkie wyroby medyczne zawierające jako integralny składnik substancję, która,
jeżeli jest używana oddzielnie, może być uznana za środek leczniczy i która to
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
67
substancja zdolna jest do oddziaływania na organizm ludzki działając pomocniczo
względem takiego wyrobu medycznego, zalicza się do klasy III.
4.2. Reguła 14
Wszystkie wyroby medyczne używane w celach antykoncepcji lub do zapobiegania
rozprzestrzenianiu się chorób przenoszonych drogą płciową zalicza się do klasy IIb,
o ile nie są implantowalnymi wyrobami medycznymi lub inwazyjnymi wyrobami
medycznymi do długotrwałego użytku, w których to przypadkach zalicza się do
klasy III.
4.3. Reguła 15
Wszystkie wyroby medyczne przeznaczone specjalnie do dezynfekcji, czyszczenia,
płukania czy też, jeżeli to wskazane, nawilżania soczewek kontaktowych zalicza się
do klasy IIb.
Wszystkie wyroby medyczne przeznaczone specjalnie do dezynfekcji wyrobów
medycznych zalicza się do klasy IIa.
Reguła niniejsza nie stosuje się do wyrobów przeznaczonych do czyszczenia innych
wyrobów medycznych niż soczewki kontaktowe czyszczone na drodze
oddziaływania fizycznego.
4.4. Reguła 16
Nieaktywne
wyroby
medyczne
specjalnie
przeznaczone
do
rejestracji
diagnostycznych obrazów rentgenowskich zalicza się do klasy IIa.
4.5 Reguła 17
Wszystkie wyroby medyczne, o ile nie są one przeznaczone wyłącznie do
wchodzenia
w kontakt z nieuszkodzoną skórą, produkowane przez utylizację pozbawionych
zdolności do życia tkanek zwierzęcych lub ich pochodnych zalicza się do klasy III.
5. Reguła 18
Drogą odwołania innych reguł pojemniki na krew zalicza się do klasy IIb.
4.12.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Co oznacza termin „wyrób medyczny”?
2. Co oznacza termin „wyrób wykonany na zamówienie”?
3. Co oznacza termin „wyposażenie wyrobu medycznego”?
4. Co oznacza termin „aktywny wyrób medyczny”?
5. Co oznacza termin „inwazyjny wyrób medyczny”?
6. Co oznacza termin „wprowadzenie do użytku”?
4.12.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sklasyfikuj wyrób medyczny Firmy XYZ jakim są wiertła stomatologiczne model A100.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.12.1 Poradnika,
2) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
3) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
68
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Sklasyfikuj wyrób medyczny Firmy ZYX jakim jest aparat do unieruchomień stosowany
w radioterapii.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.12.1 Poradnika,
2) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
3) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania.
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.12.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić główne kryteria klasyfikacji wyrobów medycznych?
2) podać, czego dotyczą reguły uzupełniające?
3) opisać termin „wyrób medyczny”?
4) opisać termin „wyposażenie”?
5) opisać termin „wyrób wykonany na zamówienie”?
6) opisać termin „wyrób przeznaczony do badań klinicznych”?
7) opisać termin „producent”?
8) powiedzieć, czym różni się „wprowadzenie do obrotu” od wprowadzenia
do użytku”?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
69
4.13. Testy eksploatacyjne użytkownika
4.13.1. Materiał nauczania
Aparatura medyczna ze względu na swe ważne dla życia i zdrowia funkcje, musi
posiadać możliwość testowania. Co pewien czas, wynikający z zaleceń producenta, wyrób
należy poddawać okresowemu przeglądowi technicznemu. Przegląd taki jest wykonywany
przez producenta lub przez autoryzowanego przedstawiciela producenta. Jest on z reguły
wykonywany zgodnie z programem badań niepełnych, który jest umieszczony w normie
zakładowej producenta na dany wyrób.
Poza przeglądami technicznymi, z reguły wykonywanymi przez specjalizowany personel
producenta lub jego autoryzowanego przedstawiciela, wyroby medyczne są tak konstruowane,
aby użytkownik mógł sam testować aparaturę przed użyciem lub w razie podejrzenia
niesprawności. Producent ma tu pełną dowolność w wyborze metody testowania. Testery te są
przewidywane już na etapie konstrukcji wyrobu medycznego i na stałe zabudowane w tym
wyrobie. Mogą to być testy ręczne, gdy użytkownik musi sam wykonywać poszczególne testy
i sam je oceniać, albo testy automatyczne, w których użytkownik tylko inicjuje test, a wyrób
sam przeprowadza testy i podaje gotowy wynik, najczęściej w postaci sprawny/niesprawny.
Procedury testowania przez użytkownika wyrobu przed jego użyciem (lub w innych
przewidzianych przez producenta sytuacjach) zawsze są opisane w podręczniku użytkowania
lub instrukcji obsługi. Podręcznik użytkowania przewidziany jest dla personelu medycznego
i opisuje, w jaki sposób obsługiwać wyrób pod kątem zastosowań medycznych. Instrukcja
obsługi jest przeznaczona dla personelu technicznego i opisuje, w jaki sposób konserwować
wyrób, jak go testować, kiedy dokonywać przeglądów technicznych i bardzo często zawiera
też informacje jak go naprawiać w przypadku wystąpienia typowych dla danego wyrobu
awarii.
Chociaż testy przewidziane przez producenta są tak zaprojektowane, aby nie było
możliwe spowodowanie wypadku, zawsze należy pamiętać, aby przed przystąpieniem do
testów dokładnie przeczytać i zrozumieć instrukcję obsługi, a ewentualną ingerencję do
wnętrza aparatu poprzedzić obowiązkowo odłączeniem aparatu od zasilania i wykonaniem
wszystkich zaleceń producenta. Normy obowiązujące producentów aparatury medycznej
nakazują umieszczanie odpowiednich ostrzeżeń, które personel zarówno techniczny jak
i medyczny musi znać i rozumieć. Poniżej pokazano kilka takich przykładowych ostrzeżeń.
Uwaga, grozi obcięciem palców (spotykane głównie w aparaturze posiadającej ruchome
części.
Uwaga wysokie napięcie. Wbrew pozorom, może występować także w wyrobach zasilanych
bateryjnie, które posiadają przetwornice napięcia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
70
Uwaga szkodliwe promieniowanie. Spotykane w aparaturze do prześwietlań i naświetlań.
Ostrzeżenie ogólne nakazujące zachować szczególną ostrożność.
Naklejone na wyroby oznaczają także obowiązek zapoznania się z podręcznikiem
użytkowania przed włączeniem i użyciem danego wyrobu
Są to tylko przykładowe, bardzo ogólnie omówione oznaczenia. Np. sam znak
szkodliwego promieniowania posiada kilkadziesiąt odmian.
4.13.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Na czy polega różnica między testowaniem wyrobu medycznego, a jego przeglądem
technicznym?
2. Skąd wiadomo jak testować wyrób oraz czy, i jak często, przeprowadzać przeglądy
techniczne?
3. Jakie jest przeznaczenie Podręcznika Użytkowania i Instrukcji Obsługi?
4. Kto i na jakiej podstawie może konserwować wyrób medyczny?
5. Czy wiesz, co oznacza znak poniżej?
6. Czy przed ingerencją do wnętrza aparatu należy odłączyć zasilanie zewnętrzne?
4.13.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeprowadzić test eksploatacyjny rejestratora EKG (lub innego dostępnego urządzenia
medycznego).
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) na podstawie podręcznika użytkowania lub instrukcji obsługi rejestratora EKG (lub
innego dostępnego urządzenia medycznego) określić jakie testy eksploatacyjne
przewidział producent,
2) przeprowadzić wybrane testy i omówić ich wyniki,
3) określić jak często należy przeprowadzać przegląd techniczny urządzenia,
4) o ile to możliwe, sprawdzić, kiedy był przeprowadzony ostatni przegląd.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
71
4.13.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) na podstawie podręcznika użytkowania i instrukcji obsługi określić jakie
testy eksploatacyjne przewidział producent danego urządzenia i jak je
wykonać dla tego urządzenia?
2) podać różnice między podręcznikiem użytkowania, a instrukcją obsługi?
3) powiedzieć kto może dokonać przeglądu technicznego?
4) powiedzieć jaki jest cel wykonywania testów wyrobów medycznych?
5) powiedzieć, kto określa sposób przeprowadzenia testów wyrobu
medycznego?
6) opisać znak ostrzegawczy „Uwaga wysokie napięcie”?
7) powiedzieć jaki znak ostrzegawczy nakazuje obowiązkowe zapoznanie się
z podręcznikiem użytkowania przed użyciem danego wyrobu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
72
4.14. Wymagania dotyczące dopuszczenia do eksploatacji
aparatury medycznej w Europie i w Polsce, zasady wpisu do
rejestru wyrobów medycznych
4.14.1. Materiał nauczania
Ustawa z 20 kwietnia 2004 roku o wyrobach medycznych rozróżnia dwa pojęcia
wprowadzenia wyrobu medycznego:
−
wprowadzenie do obrotu,
−
wprowadzenie do używania.
Przez wprowadzenie do obrotu należy rozumieć przekazanie, nieodpłatnie albo za opłatą,
po raz pierwszy wyrobu medycznego nowego lub odtworzonego, innego niż wyrób medyczny
przeznaczony do badań klinicznych, przez wytwórcę, dostawcę lub autoryzowanego
przedstawiciela, w celu używania lub dystrybucji, zgodnie z przewidzianym zastosowaniem.
Przez wprowadzenie do używania należy rozumieć pierwsze udostępnienie
użytkownikowi wyrobu medycznego w celu użycia zgodnie z przewidzianym zastosowaniem.
Podmiotami uprawionymi do wprowadzenia do obrotu i do używania wyrobów
medycznych są wytwórca, jego autoryzowany przedstawiciel, importer, dystrybutor i podmiot
odpowiedzialny za wprowadzenie do obrotu wyrobu medycznego.
Do obrotu i do używania, co do zasady, mogą być wprowadzane wyroby medyczne
spełniające następujące wymagania określone w ustawie, tj.:
−
spełniają tzw. wymagania zasadnicze, określone w rozporządzeniu Ministra Zdrowia,
−
wystawiono dla nich deklarację zgodności,
−
oznakowano je znakiem zgodności CE.
Deklaracja zgodności jest procedurą, w której wytwórca posiadający certyfikowany
system zapewnienia jakości zapewnia i deklaruje, że wyroby, dla których deklaracja została
wystawiona, spełniają wymagania ustawy o wyrobach medycznych.
Deklaracja zgodności zawiera:
−
nazwę i adres wytwórcy,
−
nazwę i adres autoryzowanego przedstawiciela, jeżeli dotyczy,
−
dane identyfikujące wyrób,
−
oświadczenie o zgodności wyrobu z odpowiednimi wymaganiami rozporządzenia,
−
powołanie zastosowanych norm zharmonizowanych lub specyfikacji,
−
numer identyfikacyjny jednostki notyfikowanej, jeżeli brała udział w ocenie zgodności,
−
imię, nazwisko, stanowisko i podpis osoby upoważnionej przez wytwórcę do
wystawiania deklaracji,
−
miejsce i datę wydania.
Wyroby medyczne podlegają obowiązkowi wpisu do Rejestru wyrobów medycznych
i podmiotów odpowiedzialnych za ich wprowadzenie do obrotu i do używania.
Rejestr prowadzony jest przez Prezesa Urzędu Rejestracji Produktów Leczniczych,
Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych w formie elektronicznych nośników
informacji i zabezpiecza się go przed dostępem osób nieupoważnionych.
Zasady wpisu do Rejestru reguluje Rozdział 7 ustawy o wyrobach medycznych (art. 51 – 60).
Podstawę wpisu do rejestru stanowi zgłoszenie wytwórcy, które zostało określone
w drodze rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie wzorów formularzy zgłoszeniowych do
Rejestru oraz sposobu przekazywani danych objętych formularzami zgłoszeniowymi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
73
Zasady wpisu do rejestru wyrobów medycznych
1. Prezes Urzędu prowadzi Rejestr wyrobów medycznych i podmiotów odpowiedzialnych
za ich wprowadzenie do obrotu i do używania.
2. Dane zawarte w rejestrze zapisuje się na informatycznych nośnikach danych
w rozumieniu przepisów ustawy o informatyzacji działalności podmiotów realizujących
zadania publiczne i zabezpiecza się je przed dostępem osób nieupoważnionych.
3. Rejestr składa się z dwóch części:
części I – zawierającej nazwę i adres podmiotu uprawnionego do wprowadzania do
obrotu i do używania wyrobów medycznych, numer identyfikacyjny zgłoszenia
i numer identyfikacyjny nadany w Rejestrze podmiotowi na terytorium Rzeczypospolitej
Polskiej, składający się z symboli PL/CA01/ kolejny numer wpisu podmiotu
uprawnionego do Rejestru,
części II – zawierającej:
−
nazwę handlową, pod którą wyrób medyczny jest wprowadzony do obrotu lub do
używania na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, inne nazwy handlowe, pod
którymi wyrób medyczny jest sprzedawany na terytorium państw członkowskich
Unii Europejskiej lub państw członkowskich Europejskiego Porozumienia
o Wolnym Handlu (EFTA) – stron umowy o Europejskim Obszarze Gospodarczym
oraz numer identyfikacyjny nadany w Rejestrze wyrobowi medycznemu,
−
nazwę techniczno –medyczną wyrobu medycznego,
−
klasę, rodzaj lub typ wyrobu medycznego,
−
przeznaczenie wyrobu medycznego,
−
numer
identyfikacyjny
jednostki
notyfikowanej,
jeżeli
brała
udział
w przeprowadzeniu oceny zgodności wyrobu medycznego.
4. Wytwórca, autoryzowany przedstawiciel, importer, podmiot odpowiedzialny za
wprowadzenie do obrotu wyrobu medycznego, podmiot zestawiający wyroby medyczne
lub podmiot dokonujący sterylizacji, mający siedzibę na terytorium Rzeczypospolitej
Polskiej, dokonuje zgłoszenia do Rejestru wyrobu medycznego do różnego przeznaczenia
lub aktywnego wyrobu medycznego do implantacji przed pierwszym wprowadzeniem go
do obrotu lub do używania.
5. Wytwórca, autoryzowany przedstawiciel lub importer mający siedzibę na terytorium
Rzeczypospolitej Polskiej, dokonuje zgłoszenia do Rejestru wyrobu medycznego do
diagnostyki in vitro przed pierwszym wprowadzeniem go do obrotu lub do używania.
6. Wytwórca wykonujący wyroby medyczne na zamówienie, mający siedzibę na terytorium
Rzeczypospolitej Polskiej, zgłasza do Rejestru wyłącznie dane określone w części I oraz
informacje o rodzaju wykonywanych wyrobów medycznych.
7. W przypadku wyrobu medycznego do diagnostyki in vitro, zgłoszenie do Rejestru
zawiera:
−
nazwę i adres podmiotu uprawnionego do wprowadzania do obrotu i do używania
wyrobów medycznych,
−
opis wyrobu.
8. W przypadku wyrobu medycznego do diagnostyki in vitro takiego, jak odczynniki,
produkty z odczynnikiem, materiały kontrolne i kalibratory zgłoszenie do Rejestru
zawiera dane, o których mowa w pkt. 7 oraz odpowiedni kod wspólnej charakterystyki
technologicznej lub nazwę analitu.
9. W przypadku wyrobu medycznego do diagnostyki in vitro oraz wyrobu medycznego do
diagnostyki in vitro do samodzielnego stosowania, zgłoszenie do Rejestru zawiera:
a) dane, o których mowa w pkt. 7,
b) parametry analityczne i parametry diagnostyczne:
−
czułość analityczna,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
74
−
czułość diagnostyczna,
−
specyficzność analityczna,
−
specyficzność diagnostyczna,
−
dokładność,
−
powtarzalność,
−
odtwarzalność
włączając
uwzględnienie
znanych
zakłóceń
i
granic
wykrywalności metody.
c) wyniki oceny działania wyrobu medycznego,
d) numer jednostki notyfikowanej jeżeli brała udział w ocenie zgodności i kopię
certyfikatu wydanego przez tę jednostkę,
e) wzór etykiety i instrukcje używania, z którymi wyrób medyczny będzie
wprowadzany do obrotu na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej oraz wzór etykiety
i instrukcje używania przedstawione jednostce notyfikowanej.
10. W przypadku wyrobu medycznego, innego niż wyrób medyczny do diagnostyki in vitro
i innego niż wyrób medyczny wykonywany na zamówienie, zgłoszenie do Rejestru
zawiera:
a) nazwę i adres podmiotu uprawnionego do wprowadzania do obrotu i do używania
wyrobów medycznych,
b) opis i zastosowanie wyrobu medycznego,
c) numer jednostki notyfikowanej jeżeli brała udział w ocenie zgodności i kopię
certyfikatu wydanego przez tę jednostkę,
d) wzór etykiety i instrukcje używania, z którymi wyrób medyczny wprowadzany
będzie do obrotu i używania na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej oraz wzór
etykiety i instrukcje używania przedstawione jednostce notyfikowanej.
11. Podmioty, o których mowa wyżej, obowiązane są zgłosić Prezesowi Urzędu wszelkie
zmiany danych objętych wpisem do Rejestru oraz fakt zaprzestania wprowadzania
wyrobu medycznego do obrotu lub do używania.
12. Minister właściwy do spraw zdrowia określa, w drodze rozporządzenia, wzory
formularzy zgłoszeniowych do Rejestru oraz sposób przekazywania danych objętych
formularzami zgłoszeniowymi oraz przepisy Unii Europejskiej w sprawie wyrobów
medycznych.
13. Za zgłoszenie do Rejestru oraz za zmianę danych zawartych w Rejestrze pobiera się
opłaty.
14. Minister właściwy do spraw zdrowia określa, w drodze rozporządzenia, wysokość opłaty
za zgłoszenie do Rejestru oraz za zmianę danych zawartych w Rejestrze, uwzględniając
rodzaj wyrobu medycznego objętego zgłoszeniem oraz wysokość odpłatności w innych
państwach członkowskich Unii Europejskiej o zbliżonym dochodzie narodowym brutto
na jednego mieszkańca, a także nakład pracy związany z wykonaniem danej czynności
i poziom kosztów ponoszonych przez Prezesa Urzędu.
15. Rejestr jest udostępniany na wniosek zainteresowanego podmiotu, z zachowaniem
przepisów o ochronie danych osobowych oraz tajemnicy przedsiębiorstwa.
Zgłoszenie należy składać w wersji drukowanej w trzech jednobrzmiących egzemplarzach
oraz w wersji elektronicznej, osobiście w siedzibie Urzędu Rejestracji Produktów
Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych lub listem poleconym.
Do zgłoszenia należy dołączyć:
−
kopię dowodu wpłaty opłat rejestrowych,
−
dokument
potwierdzający
wyznaczenie
przez
wytwórcę
autoryzowanego
przedstawiciela albo podmiotu odpowiedzialnego za wprowadzenie wyrobu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
75
medycznego do obrotu albo dokument potwierdzający uprawnienie importera do
dokonania zgłoszenia,
−
kopię deklaracji zgodności oraz kopię certyfikatu wydanego przez jednostkę
notyfikowaną, jeżeli brała ona udział w ocenie zgodności wyrobu medycznego,
−
wzór etykiet i instrukcji używania w wersji przedstawionej jednostce notyfikowanej
i w języku polskim, jeżeli dotyczy.
4.14.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Czy potrafisz powiedzieć, jakie wymagania muszą spełniać wyroby medyczne
wprowadzane do obrotu i używania?
2. Czy potrafisz scharakteryzować wymagania zasadnicze, jakie muszą spełniać wyroby
medyczne wprowadzane do obrotu i używania?
3. Czy potrafisz wymienić podstawowe dane, jakie powinna zawierać deklaracja zgodności?
4. Czy potrafisz ogólnie przedstawić zasady wpisu do rejestru wyrobów medycznych?
5. Czy wiesz, dlaczego niektóre wyroby posiadają znak CE z numerem, a inne bez?
6. Czy producent może sam nadać sobie znak CE?
4.14.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie załącznika nr 1 do rozporządzenia Ministra Zdrowia, przygotuj formularz
zgłoszenia do rejestru wyrobów medycznych dla dowolnego poznanego przez ciebie wyrobu
medycznego fikcyjnego wytwórcy.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.14.1 poradnika,
2) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.12.1 poradnika, dotyczące podziału
aparatury na klasy zgodnie z przepisami o wyrobach medycznych,
3) pobrać ze strony Ministerstwa Zdrowia odpowiedni formularz i wypełnić go,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
komputer z dostępem do internetu,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
76
4.14.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
przygotować formularz zgłoszenia do rejestru wyrobów medycznych?
2)
przeanalizować procedurę wprowadzenia wyrobu medycznego do
obrotu i do używania?
3)
opisać, co rozumiemy przez wprowadzenie do obrotu?
4)
opisać, co rozumiemy przez wprowadzenie do używania?
5)
powiedzieć, jakie wymagania ustawowe muszą spełniać wyroby
medyczne, aby mogły być wprowadzone do obrotu bądź używania?
6)
powiedzieć, co musi zawierać deklaracja zgodności?
7)
powiedzieć, kto prowadzi Rejestr wyrobów medycznych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
77
4.15. Przepisy bhp i ochrony radiologicznej
4.15.1. Materiał nauczania
Ochrona radiologiczna jest to zespół przedsięwzięć organizacyjnych oraz rozwiązań
technicznych, mający na celu zminimalizowanie zagrożeń związanych z oddziaływaniem
promieniowania jonizującego (w dalszej części zwane promieniowaniem) na organizm
człowieka.
Pomimo świadomości, że promieniowanie powoduje zagrożenie dla zdrowia ludzi,
znalazło ono liczne zastosowania w medycynie. Wprowadzenie sterylizacji sprzętu
medycznego dużymi dawkami promieniowania, było istotnym krokiem w walce
z zakażeniami (patrz rozdz. 4.11), radiologia i metody izotopowe mają pierwszorzędne
znaczenie w diagnostyce (patrz rozdz. 4.7), a radioterapia jest powszechnie stosowana
w leczeniu chorób nowotworowych.
W ochronie radiologicznej obowiązuje zasada ALARA (As Low As Reasonably
Achievable) – tak mało jak to jest rozsądnie osiągalne. Ścisłe stosowanie tej zasady
w odniesieniu do wszystkich elementów zastosowania promieniowania w medycynie – od
projektu aparatury poprzez metody diagnostyczne i terapeutyczne aż do codziennej praktyki,
jest niewątpliwie najbardziej skutecznym narzędziem systemu ochrony radiologicznej.
W diagnostyce głównym czynnikiem, decydującym jak dalece można zmniejszyć
narażenie, jest jakość obrazu. Zbyt mała dawka spowoduje, że nie uda się uzyskać obrazu
odpowiedniej jakości. Tym samym badanie staje się nieprzydatne, a w konsekwencji
nieuzasadnione.
W radioterapii zadaniem promieniowania jest zniszczenie pewnych komórek bez
uszkodzenia innych. Optymalizacja polega na napromieniowaniu zaplanowaną dawką
określonego obszaru przy utrzymaniu dawek pochłoniętych przez inne tkanki na możliwie
najniższym poziomie.
Ochrona przed negatywnymi skutkami promieniowania jest bardzo ważna i wymaga
ścisłego przestrzegania wszelkich zaleceń. Jest to o tyle istotne, że organizm ludzki nie
odczuwa tego, że jest poddany działaniu promieniowania, a dopiero jego skutki. I to nawet
w przypadku bardzo dużych dawek powodujących śmierć w ciągu kilku godzin.
Pierwszym skutkiem, który zostaje zaobserwowany po nadmiernym napromieniowaniu
jest oparzenie popromienne. Później obserwuje się przewlekłe stany chorobowe skóry, ale
najtrudniejsze zadania zostały postawione przed ochrona radiologiczna, gdy okazało się, że
promieniowanie może powodować choroby nowotworowe oraz wywoływać skutki
genetyczne.
Następstwa oddziaływania promieniowania na ludzki organizm podzielono na dwie
grupy, które nazwano skutkami deterministycznymi i stochastycznymi.
Skutki deterministyczne są następstwem śmierci pewnej liczby komórek poddanych
działaniu promieniowania. Klinicznymi objawami tych skutków są oparzenia popromienne,
uszkodzenia narządów i choroba popromienna. Cechą charakterystyczna skutków
deterministycznych jest to, że występują one wyłącznie po napromieniowaniu dużą dawką.
Przy niewielkich dawkach, organizm może zastąpić zniszczone komórki, bez zauważalnego
wpływu na zdrowie.
Skutki stochastyczne to choroby nowotworowe i zmiany genetyczne. Są one wynikiem
modyfikacji (a nie jak wcześniej zniszczenia) komórek i ich funkcji. Zakłada ona, że każda,
nawet najmniejsza dawka promieniowania zwiększa ryzyko choroby nowotworowej,
proporcjonalnie do pochłoniętej dawki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
78
Z ogromnie obszernej tematyki związanej z ochroną radiologiczną, w dalszej części
zostaną omówione jedynie tematy związane z ochroną personelu obsługującego aparaturę
wykorzystującą promieniowanie jonizujące oraz kwestie optymalizacji narażenia pacjenta.
Specyfika medycznych zastosowań promieniowania wynika z faktu celowego
napromieniowania pacjentów, nieraz dość dużymi dawkami. W stosunku do pacjentów nie
stosuje się limitu dawek indywidualnych, a obowiązek racjonalnego podejścia do ilości
badań, czy działań terapeutycznych należy do lekarza prowadzącego.
Należy pamiętać, że pojęcie narażenia medycznego dotyczy nie tylko personelu
medycznego, ale też osób opiekujących się pacjentami, jak i ich odwiedzających.
Stosując ochronę przed promieniowaniem należy pamiętać o tym, że:
−
natężenie promieniowania jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości,
−
promieniowanie α – wystarczy odsunąć się na 10 cm od źródła
promieniowania,
−
promieniowanie β – konieczne osłony z materiałów lekkich (szkło organiczne,
tworzywa sztuczne, glin),
−
promieniowanie γ – konieczne osłony z materiałów ciężkich (ołów, uran
zubożony, grube warstwy betonu, wody),
−
wielkość otrzymanej dawki zależy od czasu ekspozycji,
−
osłony ustawione na drodze promieniowania pochłaniają całkowicie lub
częściowo energię promieniowania (stałe, ruchome, osobiste).
Podstawowymi zasadami ochrony radiologicznej pacjenta jest to, że:
−
każde badanie radiologiczne musi być uzasadnione,
−
podana dawka musi być odpowiednia; zbyt mała dawka może spowodować, że badanie
okaże się niediagnostyczne, zbyt duża spowoduje niepotrzebne napromieniowanie,
−
jeśli jest to możliwe, należy wpływać na rozkład radiofarmaceutyku w organizmie
(podając np. nadchloran lub płyn Lugola blokujące wychwyt radioizotopów jodu
i nadtechnecjanu przez tarczycę),
−
wybierając odpowiedni radioizotop należy zastosować taki, którego energia
promieniowania jest niższa,
−
efektywny czas półtrwania można znacznie skrócić stosując nawodnienie.
W zagadnieniach ochrony radiologicznej w medycynie nie można także zapominać
o ruchomym i trudnym do kontroli źródle, jakim jest pacjent, któremu podano znacznik
promieniotwórczy.
Zasadniczym celem aparatury ochrony przed promieniowaniem jest wskazywanie stopnia
zagrożenia organizmu przez to promieniowanie.. Dla zilustrowania rodzaju zagadnień
związanych z omawianą aparaturą można przykładowo wymienić takie przyrządy jak
mierniki tła naturalnego, lokalizatory zagubionych źródeł promieniowania, mierniki mocy
dawki, mierniki aktywności promieniotwórczej całego ciała, wyspecjalizowane monitory
skażeń, np. monitory aktywności próbek biologicznych, monitory skażenia dłoni, obuwia
i odzieży, monitory skażeń terenu, powietrza, wody itd. Oczywiście liczba wymienionych
przykładowo przyrządów jest jeszcze zwielokrotniona rodzajami ich rozwiązań
konstrukcyjnych.
Klasyfikacja tych przyrządów może być przeprowadzona na wiele sposobów ze względu na:
−
rodzaj mierzonego promieniowania (przyrządy do pomiarów promieniowania α,β,γ itp.),
−
rozwiązanie konstrukcyjne (stacjonarne, przenośne, osobiste –noszone itp.),
−
dokładność pomiaru (mierniki, monitory, wskaźniki, sygnalizatory),
−
rodzaj pomiarów (do pomiarów skażenia powietrza, wody, dawki ekspozycyjnej,
lokalizator zagubionych źródeł).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
79
Aparatura do pomiarów zagrożenia zewnętrznego
Komorowe mierniki mocy dawki ekspozycyjnej.
Najprostszą i zarazem najdokładniejszą metodą bezpośredniego wyznaczania dawki
pochłoniętej przez człowieka jest pomiar ładunku elektrycznego w powietrzu w polu objętym
mierzonym promieniowaniem. Typowy zakres prądów jonizacyjnych mierzonych dla celów
ochrony przed promieniowaniem rozciąga się od 10
-9
do 10
-15
A. Górny zakres stosowany jest
w urządzeniach pracujących w pobliżu dużych obiektów (reaktory, akceleratory) oraz
w sytuacjach awaryjnych. Dolny zakres jest stosowany w aparaturze stosowanej do ochrony
osobistej personelu pracującego ze źródłami promieniowania w warunkach nieawaryjnych.
Licznikowe mierniki mocy dawki
Dla uniknięcia trudności ze wzmacnianiem małych prądów wynikających z dryftu
temperaturowego i czasowego, w pomiarach mocy dawek ekspozycyjnych ze źródeł
o znanym składzie energetycznym, stosuje się tzw. radiometry, czyli przyrządy z detektorem
dającym od razu silny sygnał impulsowy (np. z licznikami GM – Geigera–Müllera). Licznik
taki należy przeskalować dla określonego źródła i tylko dla niego wskazania licznika są
prawidłowe. Aby móc zastosować ten przyrząd do pomiaru mocy dawki promieniowania
z innego źródła, należy wymienić odłączalną sondę scyntylacyjną lub licznikową, w którą
liczniki te są wyposażone.
Dawkomierze termoluminescencyjne
Ze względu na kumulujące się działanie promieniowania na ludzki organizm, pożądana
jest rejestracja dawek zaabsorbowanych przez organizm ludzki przez dłuższy okres czasu.
Taką możliwość dają detektory termoluminescencyjne i fotoluminescencyjne. Wykorzystują
one zdolność magazynowania części energii pochłoniętego przez nie promieniowania.
Magazynowanie
energii
polega
na
przenoszeniu
elektronów
w
kryształkach
luminescencyjnych z pasm podstawowych do wyższych tzw. pułapkowych. Elektrony te
można łatwo przenieść z powrotem do pasm podstawowych przez dostarczenie ciepła.
Powracające elektrony emitują promieniowanie świetlne, najczęściej o barwie zielonej,
którego energia jest proporcjonalna do dawki pochłoniętej przez kryształ. W detektorach tych
informacja o pochłoniętej dawce jest nieodwracalnie niszczona podczas odczytu.
Najważniejszymi cechami dozymetrów termoluminescencyjnych są wspomniane już
niszczenie informacji podczas odczytu i szeroki zakres pomiarowy (od czterech do sześciu
rzędów wielkości) z dokładnością kilku procent przy liniowości nieprzekraczającej
pojedynczych procent.
Dawkomierze fotoluminescencyjne
Mechanizm
działania
dawkomierzy
fotoluminescencyjnych
jest
podobny
jak
termoluminescencyjnych, lecz pułapki są znacznie głębsze. Naświetlenie materiału (szkło
glinofosforowe), poddanego uprzednio działaniu promieniowania, źródłem światła
ultarfioletowego powoduje przesunięcie elektronów w pasmach pułapkowych i luminescencję
szkła podczas ruchu powrotnego tych elektronów do pasm pułapkowych. Ten mechanizm
pozwala na wielokrotny odczyt dawki bez niszczenia zawartej w nich informacji. Dolny
zakres pomiarowy dawkomierzy fotoluminescencyjnych wynoszący około 100 miliradów,
jest ograniczony tłem wnoszonym przez sam materiał oraz tłem wnoszonym przez urządzenia
odczytu. Przy stymulacji dawkomierza impulsowym źródłem światła, czas zaniku
luminescencji, będącej wynikiem pochłonięcia promieniowania jonizacyjnego, jest znacznie
dłuższy (około 3 µs) od luminescencji stanowiącej tło dawkomierza (około 0,3 µs).
Wykorzystanie
tego
zjawiska
umożliwia
zwiększenie
czułości
dawkomierzy
fotoluminescencyjnych do około 1 milirada.
Sygnalizatory przekroczenia dawek i mocy dawek
Praca ze źródłami promieniowania wymaga ciągłej kontroli. Wcześniej omówione
mierniki wymagałyby od użytkownika ciągłej kontroli wskazań. Dla uniknięcia tej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
80
niewygody, stosuje się sygnalizatory promieniowania, czyli urządzenia sygnalizujące
przekroczenie dopuszczalnego w danych warunkach poziomu promieniowania. Od tego
rodzaju urządzeń nie wymaga się dużej dokładności. Istotna jest niezawodność i prostota
obsługi. Sygnalizatory mogą obsługiwać całe grupy ludzi, jak i być osobiste (wtedy dochodzi
wymóg małego poboru mocy).
Wadą tych urządzeń jest to, że wielkość wchłoniętej dawki znana jest dopiero po
narażeniu, podczas kontroli urządzenia. śadne z tych urządzeń nie sygnalizują przekroczenia
dopuszczalnej dawki w momencie wystąpienia zagrożenia. Najlepszym sposobem ochrony
indywidualnej jest stosowanie dokładnego dozymetru łącznie z sygnalizatorem przekroczenia
dawki dopuszczalnej, którego dokładność może być w tym połączeniu dużo mniejsza.
Aparatura do pomiarów zagrożenia wewnętrznego
Problemem w tym wypadku jest dokładne określenie tzw. geometrii pomiaru, tj., jaka
część cząstek wypromieniowanych ze źródła jest kierowana do detektora, jaka część jest nie
ulega pochłonięciu w samym źródle, jaka część cząstek opuszczających źródło jest
pochłonięta przez okienko detektora i ośrodek znajdujący się między źródłem, a detektorem
i wreszcie, jaka część cząstek osiągających obszar czynny detektora jest przez detektor
zarejestrowana. Należy też pamiętać, że w tym przypadku mamy do czynienia najczęściej
z małymi dawkami. Z tych względów tego rodzaju aparatura jest oparta prawie wyłącznie na
technice impulsowej.
Mierniki promieniowania całego ciała
Licznik aktywności ciała to najczęściej specjalna niskotłowa komora, której ściany
wykonane są z niskoaktywnej stali, wyposażona w dobry system wentylacji (dla zmniejszenia
wpływu naturalnego radonu). W komorze znajduje się łóżko nad i pod którym umieszczone
są ruchome (celem zsumowania dawek z całego ciała) głowice scyntylacyjne. Sygnały ze
wszystkich liczników podawane są na wielokanałowy analizator amplitudy.
Monitory promieniotwórczego skażenia ciała
Są podstawowymi przyrządami do pomiarów zagrożenia wewnętrznego pracowników
opuszczających pomieszczenia, w których znajdują się otwarte źródła promieniowania.
Muszą one w sposób niezawodny i krótki sprawdzić poziom skażenia odzieży, obuwia, dłoni
itp. Krótki czas wynika z konieczności skontrolowania grupy kilku, kilkudziesięciu
pracowników opuszczających pomieszczenie po zakończonej pracy.
Mierniki niskoaktywnych próbek
Jednym z elementów ochrony przed promieniowaniem jest pomiar skażenia środowiska
człowieka. Kontroli podlegają między innymi gleba, woda, żywność. Nie jest to zastosowanie
w medycynie i nie będzie w tym podręczniku omawiane.
Mierniki skażeń powietrza gazami radioaktywnymi.
Występują głównie w sąsiedztwie reaktorów, w zakładach stosujących farby radowe lub
trytowe. Z powodów jak wyżej nie będzie szczegółowiej omawiane.
4.15.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Na czym polega zasada ALARA?
2. Jaka jest różnica między skutkami deterministycznymi i stochastycznymi oddziaływania
promieniowania jonizującego?
3. Kogo dotyczy pojęcie narażenia medycznego?
4. Co rozumiemy przez ochronę radiologiczną?
5. Na czym polega zasada optymalizacji napromieniowania?
6. Jakie są pierwsze objawy nadmiernego napromieniowania?
7. Ochrona przed którym promieniowaniem (α, β czy γ) jest najłatwiejsza?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
81
4.15.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przy użyciu licznika promieniowania jonizującego dostępnego w przychodni
radiologicznej sprawdź i ocen poziom i niebezpieczeństwo promieniowania jonizującego
w pomieszczeniu dla personelu obsługującego, poczekalni, przy prześwietlanym pacjencie.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) udać się do zaprzyjaźnionej ze szkołą przychodni rentgenowskiej,
2) zapoznać się z zasadami BHP obowiązującymi personel tej przychodni !!,
3) uzyskać informację o uznanych za dopuszczalne w przychodni poziomach
promieniowania,
4) zmierzyć poziom promieniowania w poczekalni dla pacjentów w momencie
wykonywania zdjęcia,
5) zmierzyć poziom promieniowania w pomieszczeniu dla personelu w momencie
wykonywania zdjęcia,
6) zmierzyć poziom promieniowania w pobliżu pacjenta w momencie wykonywania
zdjęcia,
7) UWAGA! punkt 5 należy wykonać ściśle wg wskazań personelu przychodni !,
8) zapisać zebrane wyniki,
9) po powrocie do szkoły omówić zebrane wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
zeszyt,
−
przybory do pisania,
−
literatura wskazana przez nauczyciela.
4.15.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) wymienić i omówić trzy najważniejsze rzeczy, o których należy
pamiętać stosując ochronę przed promieniowaniem jonizującym?
2) wymienić i omówić aparaturę stosowaną do pomiarów zagrożenia
promieniowaniem jonizującym?
3) powiedzieć, co to jest ochrona radiologiczna?
4) opisać zasadę ALARA?
5) powiedzieć jaki jest pierwszy widoczny skutek nadmiernego
napromieniowania?
6) opisać skutki deterministyczne?
7) opisać skutki stochastyczne?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
82
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Zadania zawierają cztery odpowiedzi,
z których tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi – zaznacz prawidłową
odpowiedź znakiem X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).
6. Test składa się z dwóch części o różnym stopniu trudności: I część – poziom
podstawowy, II część – poziom ponadpodstawowy.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego
rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 6, 9, 15, 16, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.
Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.
9. Na rozwiązanie testu masz 90 min.
Powodzenia
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Rozrusznik serca to aparat:
a) małej częstotliwości.
b) dużej częstotliwości.
c) mechaniczno-elektroniczny.
d) licząco-pomocniczy.
2. Elektroretinograf to przyrząd do rejestracji:
a) prądów czynnościowych serca.
b) potencjałów czynnościowych i ruchów oka.
c) oporności skóry.
d) zmian objętości ciała.
3. Zapasowy akumulator do wyrobu medycznego powinien:
a) znajdować się w dziale technicznym.
b) znajdować się u ordynatora.
c) być bezpiecznie zamknięty „pod kluczem”.
d) być niezwłocznie naładowany po rozładowaniu.
4. W komorze kriogenicznej utrzymuje się:
a) niskie ciśnienie.
b) wysokie ciśnienie.
c) wysoką temperaturę.
d) niską temperaturę.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
83
5. Współczynnik tłumienia sygnału wspólnego wzmacniacza charakteryzuje:
a) wzmocnienie.
b) rezystancję wejściową.
c) rezystancję wyjściową.
d) stopień tłumienia zakłóceń.
6. Przekaźniki mechaniczne:
a) są bardzo szybkie.
b) mogą przełączać tylko obciążenia rezystancyjne.
c) wielokrotnie załączają i wyłączają obciążenie po podaniu napięcia na cewkę.
d) sterowane są napięciowo (prąd cewki jest na poziomie
µ
A) .
7. Radiatory, aby dobrze odprowadzać ciepło powinny mieć:
a) jak największą powierzchnię.
b) jak największą wagę.
c) jak największy ciężar.
d) jak najmniejszą powierzchnię.
8. Materiały mechaniczne używane do wytwarzania wyrobów medycznych umieszczanych
pod skóra pacjenta powinny charakteryzować się:
a) biokompatybilnością.
b) zasilaniem z baterii paluszkowych AA.
c) dużym ciężarem.
d) dużą objętością.
9. Mikroprądy wytwarzane przez organizm umożliwiają pracę:
a) ultrasonografu.
b) echokardiografu.
c) tomografu.
d) elektroencefalografu.
10. Artroskopia umożliwia ocenę:
a) wnętrza jamy brzusznej.
b) wnętrza stawu.
c) dróg oddechowych.
d) wnętrza pęcherza moczowego.
11. Indukcja magnetyczna zależy od:
a) grubości izolacji przewodnika.
b) koloru izolacji przewodnika.
c) przekroju przewodnika.
d) natężenia prądu w przewodniku.
12. Elektrolecznictwo wykonuje się za pomocą:
a) lasera.
b) promienników podczerwieni.
c) urządzeń do terapii zimnem.
d) aparatów do jonoforezy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
84
13. Elementem budowy lasera nie jest:
a) ośrodek czynny.
b) środek anestetyczny.
c) rezonator optyczny.
d) układ pompujący.
14. W komorze hiperbarycznej utrzymuje się:
a) podwyższone ciśnienie tlenu.
b) obniżone ciśnienie tlenu.
c) podwyższoną temperaturę.
d) obniżoną temperaturę.
15. W komorze hiperbarycznej nie można leczyć:
a) zatorów gazowych,
b) choroby dekompresyjnej,
c) zatrucia tlenkiem węgla,
d) problemów z układem oddechowym.
16. Przy założeniu, że jedna osoba przebywa w komorze 3 minuty, wymiana pacjentów trwa
1 minutę, a komora jest 2-osobowa, wydajność komory na godzinę wynosi:
a) 20 osób.
b) 30 osób.
c) 40 osób.
d) 60 osób.
17. Wskazaniami do leczniczego stosowania zimna są:
a) reumatoidalne zapalenie stawów.
b) znaczna niedokrwistość.
c) niedoczynność tarczycy.
d) zakrzepy żylne.
18. Dezynfekcja to proces, w którym nie giną:
a) wirusy.
b) grzyby.
c) bakterie.
d) spory.
19. Sterylizację wyżarzaniem można stosować do:
a) przedmiotów metalowych.
b) elektrod z tworzywa.
c) odzieży ochronnej.
d) opatrunków.
20. Dane fizyczne w czasie sterylizacji:
a) mogą być.
b) nie powinny być.
c) powinny być.
d) nie mogą być zapisywane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
85
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………..
Instalowanie i uruchamianie 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 środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
86
6. LITERATURA
1. Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, tom 9 Fizyka medyczna, G. Pawlicki,
T. Pałko, N. Golnik, B. Gwiazdowska, L. Królicki
2. Dąbrowska B., Dąbrowski A. Podręcznik elektrokardiografii
,
Wydawnictwo: PZWL;
Warszawa, 2005
3. Pruszyński B., Diagnostyka obrazowa. Podstawy teoretyczne i metodyka badań,
Wyd. PZWL, Warszawa 2000
4. Szabatin R., Laboratorium techniki medycyny nuklearnej - Budowa i zasada działania
gammakamery. Warszawa 1997
5. Traczyk W., Trzebiński A. Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej
i klinicznej, Wyd. PZWL, Warszawa 2001
6. Elektronika medyczna cz. II, praca zbiorowa pod kier. J. Kellera
7. Podstawy elektroniki Medycznej, R. Millner, R. Richwien
8. Świat Nauki nr 9/2004
9. śyjmy dłużej, marzec 1998
10. Design News Polska 2006
11. www.hiperbaria.pl
12. www.fizjo.pl
13. www.teson.com.pl
14. www.itam.zabrze.pl
15. www.termedia.pl
16. www.kkp.p.lodz.pl
17. www.resmedica.pl
18. www.zdrowie.med.pl
19. www.scanmed.pl
20. www.imp.pg.gda.pl
21. www.mz.gov.pl
22. www.technologialaserowa.republika.pl
23. www.famed–żywiec.com
24. Dyrektywa Wspólnoty Europejskiej 93/42/EEC z 14 czerwca 1993 r.