Elektroniczna Aparatura medyczna
Opracowanie pytań egzaminacyjnych
Pieknie przepisane przez :
Ola B & Joanna
Trochę dopisał też:
Sidq
Korekta :
MC_OMEN
ELEKTRONICZNA APARATURA MEDYCZNA:
1. Jaki przyrząd uważa się za medyczny?
2. Rodzaje aparatury medycznej.
3. Bezpieczeństwo użytkowania EAM.
4. Efekty wywołane przepływem prądy przez organizm człowieka.
5. Porównaj właściwości różnych technik pomiarowych stosowanych w medycynie.
6. Narysuj i opisz zasadę działania układu Current Clamp.
7. Przedstaw i omów składowe modelu EKG
8. Omów standardowe badanie EKG
9. Omów niestandardowe metody badania elektrycznej pracy serca.
10. Wymień i omów metody wspomagania elektrycznej czynności serca.
11. Rodzaje symulatorów serca
12. Wybierz jedna z metod pomiaru rzutu serca, podaj schemat i opisz zasadę działania.
13. Omów zasadę działania przepływomierza
14. Wymień rodzaje pletyzmografii do badania układu krążenia i krótko omów każdą.
15. Omów zasadę działania pletyzmografu całego ciała.
16. W jaki sposób działa EKG?
17. Opisz zasadę działania i budowę pulsoksymetru?
18. Podaj i zilustruj objętości i pojemności płuc
19. Czym się różni spirometria od mechanicznej wentylacji płuc?
20. Budowa płucoserca
21. Na podanym przykładzie omów zagadnienie bezpieczeństwa aparatury, np. pompa infuzyjna
22. Czym sie różni spirometr od respiratora?
1. PrzyrzÄ…d medyczny
Według dyrektywy Unii Europejskiej urządzenie medyczne to dowolny instrument, aparat, przyrząd,
oprogramowanie, materiał lub inny artykuł, gdy jest używany osobno lub w kombinacji z innymi
(włączając w to oprogramowanie), które według intencji producenta ma być używane do celów
diagnostycznych, terapeutycznych, ma być użyte w celu:
a) Diagnozy, prewencji, monitorowania, Å‚agodzenia oznak choroby
b) Diagnozy, monitorowania, leczenia, łagodzenia, prewencji, kompensacji urazu/ upośledzenia,
c) Badań, zmiany, modyfikacji części anatomicznej lub procesu fizjologicznego
d) Regulacji poczęć
I który nie osiąga podstawowego i przewidywanego działania w organizmie za pomocą środków
farmakologicznych , immunologicznych lub metabolicznych, ale który może być wspomagany tymi
środkami.
2. RODZAJE APARATURY MEDYCZNEJ
Podziału aparatury można dokonać ze względu na różne kryteria, np.:
a) Zastosowanie:
 diagnostyczna
 terapeutyczna
 rehabilitacyjna, itd.;
b) dziedzina medycyny:
 kardiologiczna
 chirurgiczna itd.
Najogólniej rozróżniamy aparaturę:
" elektrycznÄ…
" mechaniczną (strzykawka, łóżko)
" elektryczno-mechaniczna (łóżko sterowane)
" elektroniczno-mechaniczna (pompa infuzyjna)
" elektroniczna
Elektroniczna aparatura medyczna to sprzęt, którego zasadnicza i istotna dla działania część jest
wykonana w technologii elektronicznej układów analogowych, cyfrowych (mikroprocesorów,
mikrokontrolerów itd.)
3. BEZPIECZEC
STWO UŻYTKOWANIA ELEKTRONICZNEJ APRATURY
MEDYCZNEJ
Bezpieczeństwo (brak zagrożeń lub czynników ryzyka) w ujęciu absolutnym nie jest możliwe do
osiągnięcia, dlatego w praktyce akceptujemy pewne minimalne zagrożenie. Bezpieczeństwo
całkowite oznacza, że bezpieczny jest przyrząd i jego użytkowanie oraz środowisko.
Bezpieczeństwo przyrządu uwzględnia:
a) Normalne (zamierzone) użytkowanie
b) Normalne( wszystkie zabezpieczenia działają) warunki,
c) Warunek jednego uszkodzenia- elementy decydujące o bezpieczeństwie są dublowane-
uszkodzenie jednego elementu w dalszym ciągu pozwala na bezpieczne użytkowanie
Projektowanie aparatury powinno być zgodne z normami np. 60601 (zabezpieczenie przed
porażeniem elektrycznym).
Czynniki bezpieczeństwa:
a)zabezpieczenie przed prądami i napięciami przekraczającymi wartości dopuszczalne
b) prądy wpływu (prąd płynący od aparatury do  ziemi )
c) izolacja elektryczna (mikro-, makro-porażenia)
d) minimalizacja możliwości wystąpienia błędów ludzkich
Kompatybilność elektromagnetyczna to zdolność systemów i urządzeń elektronicznych to
poprawnego działania w bliskiej odległości od siebie. Należy więc brać pod uwagę możliwe
zakłócenia, przy projektowaniu budynków i użytkowaniu aparatury.
Aby zapewnić bezpieczeństwo pacjentowi, należy zachować biozgodność materiałów użytych do
budowy aparatury.
4. EFEKTY WYWOA
ANE PRZEPA
YWEM PR
DY PRZEZ ORGANIZM
CZA
OWIEKA.
Aparatura zasilana z sieci elektrycznej (230V,50Hz) stanowi zagrożenie. Rodzaj i skala efektów,
jakie mogą powstać w organizmie, zależy od wartości prądu. Aby prąd zmienny przepływał pomiędzy
aparatura a ciałem osoby w jej pobliżu, potrzebne jest tylko sprzężenie pojemnościowe; pobudliwość
różnych organów jest różna.
Prąd o niskiej częstotliwość, przekraczającej wartość progową stymulacji elektrycznej tkanek
pobudliwych, może spowodować ból (nerwy czuciowe), skurcze mięśni (nerwy motoryczne),
migotanie przedsionków/komór serca.
Lokalne efekty rezystancyjnego wydzielania ciepła zależą od rodzaju tkanki, czasu ekspozycji,
powierzchni kontaktu, krążenia- poparzenia powierzchni skóry (prądy DC,LF) i tkanek głębokich
(RF).
Hazardy elektryczne występują gdy zagrożona osoba stanowi część obwodu i powstaje różnica
potencjałów, prowadząca do przepływu prądu. Jeżeli na drodze prądu znajdą się organy pobudliwe,
może dojść do ich stymulacji i wywołania niepożądanych efektów. Jeżeli prąd wpływa do ciała przez
skórę, stanowi on duże zagrożenie dla życia, natomiast gdy wpływa przez elementy znajdujące się
wewnątrz organizmu, zagrożenie znacznie się zmniejsza.
5. WA
AŚCIWOŚCI RÓZNYCH TECHNIK POMIAROWYCH STOSOWANYCH W
MEDYCYNIE
Właściwości technik pomiarowych, takie jak dokładność i szybkość, decydują o przydatności danego
badania dla określonego celu.
Techniki badają sygnały bezpośrednie (związane z aktywnością komórek), np. EEG; lub w sposób
pośredni (poprzez zapotrzebowanie na składniki energetyczne), np. PET. Można w sposób
komplementarny łączyć obie techniki (np. badanie aktywności neuronów fMRI+MEC (magneto-
encefalografia).
6. ZASADA DZIAA
ANIA UA
ADU CURRENT CLAMP
Technika current clamp  utrzymywania prądy prze-błonowego  to metoda pomiaru elektrycznych
właściwości komórki.
Wartość prądu w układzie zależy od wartości rezystora R i napięcia  command .
Prąd I dostarczany do komórki za pomocą elektrody prądowej, zbierany jest przez elektrodę
podłączoną do przetwornika I/V. Wartość napięcia na wyjściu przetwornika wynosi  ImR i jest ona
porównywana, po wcześniejszej zmianie polaryzacji, z napięciem podawanym na wejście
nieodwracające wzmacniacza utrzymującego napięcie. Dodatkowa elektroda pozwala na
rejestrowanie napięcia Vm.
E 1"V
0
I = -
Prąd dostarczany do komórki
R k R
E- napięcie na wejściu wzmacniacza utrzymującego napięcie
K- wzmocnienie w.w wzmacniacza
Vo- napięcie na wyjściu w.w wzmacniacza - IR1
R1= rezystancja ścieżki pomiędzy wyjściem w.w wzmacniacza a wejściem I/V
Zakładając duże wzmocnienie wzmacniacza użytego do konstrukcji konwertera I/V , wejście
znajduje siÄ™ na poziomie masy.
7. SKA
ADOWE MODELU SYGNAA
U EKG.
Załamki:
" P- depolaryzacja mięśnia przedsionków
" ORS- depolaryzacja mięśnia komór
" T- repolaryzacja komór
Odcinki:
" PR(pierwsza połowa) - czas przewodzenia depolaryzacji przez węzeł przedsionkowo-
komorowy
" ST- okres repolaryzacji komór
Odstępy:
" PR(druga połowa) - czas przewodzenia depolaryzacji od węzła zatokowo-przedsionkowego
do węzła przedsionkowo- komorowego
" QT- czas potencjału czynnościowego mięśnia komór
Model sygnału EKG jest modelem addytywnym, na który składają się
a) Sygnał użyteczny z serca
b) Szum ze z
ródeł zewnętrznych
c) Artefakty ruchowe
Ponieważ widma sygnałów zakłócających i użytecznego pokrywają się, prosta filtracja nie ma
zastosowania, gdyż zniekształcałoby sygnał użyteczny.
Zakłócenia  mięśniowe skrywają zespół QRS w rejestrowanym przebiegu i bez odpowiedniego
przetwarzania nie jest możliwe określenie miejsca jego wystąpienia i właściwości. Pływanie linii
bazowej (wynik niestabilnego kontaktu elektrody z ciałem) może mieć amplitudę dużo większą niż
KEG> U osób z rozrusznikiem w EKG mogą pojawić się dodatkowe impulsy i zmieniony kształt
zespołu QRS.
8. STANDARDOWE BADANIE EKG
Na EKG standardowe składa się 12 odprowadzeń:
a) 3 odprowadzenia Einthovena dwubiegunowe
b) 3 odprowadzenia wzmocnione Goldberga jednobiegunowe
c) 6 odprowadzeń przed-sercowych Wilsona jednobiegunowych
a) i b) to odprowadzenia kończynowe
Odprowadzenie Einthovena to 3 elektrody umieszczone: na obu rękach i lewej nodze (tzw. Trójkąt
Einthovena  geometrycznie trójkąt równoramienny) oraz dodatkowa elektroda przy prawej nodze
(redukcja zakłóceń sieciowych). To, co mierzymy w poszczególnych odprowadzeniach jest rzutem
wektora serca na poszczególne ramiona. W odprowadzeniach I, II, III mierzona jest różnica
potencjałów pomiędzy potencjałami rejestrowanymi przez poszczególne elektrody. Wówczas
załamek QRS we wszystkich 3 odprowadzeniach, dla typowego wektora serca, jest dodatni.
Z odprowadzeni Goldberga odczytujemy wzmocnione sygnały elektrod z obu rąk i lewej nogi.
Otrzymuje się je w wyniku wytworzenia odpowiednich potencjałów referencyjnych za pomocą
jednakowych rezystorów R, co jest równoważne obliczaniu wartości średniej.
Dla odprowadzeń Wilsona potencjałem odniesienia (referencyjnym) jest średni potencjał z pomiarów
kończynowych. Odprowadzenia różnią się między sobą  kierunkiem  oglądania serca
(rozchodzenia się fali depolaryzacji w mięśniu komór- zespół QRS).
W odprowadzeniu dwubiegunowym sygnał mierzony jest za pomocą dwóch elektrod. W
odprowadzeniu jednobiegunowym wszystkie elektrody, oprócz jednej, łączy się do wspólnego
punktu, który służy jako potencjał referencyjny dla elektrody niepodłączonej do punktu wspólnego.
9. NIESTANDARDOWE METODY PRACY SERCA
a) Test wysiłkowy ocenia zmiany zachodzące w sercu podczas wysiłku fizycznego. Opisuje się
zachowanie odcinka ST poprzez określenie punktu odniesienia względem którego określa się
zmienność punktu J (koniec załamka S)
b) Badania HRSE- powierzchniowe badania pęczka Hisa. W badaniu standardowym potencjał w
tym miejscu uznaje się za 0, w rzeczywistości to bardzo mały sygnał, dlatego uśrednia się,
wyizolowane odcinki PQ z kolejnych sekwencji EKG.
c) Potencjały póz
ne   zauważanie niewielkich sygnałów po zakończeniu QRS ( z komórek o
zmniejszonej prędkości propagacji); za pomocą 3 odprowadzeń ortogonalnych, dzięki którym
każda część serca jest widziana w sposób identyczny przez urządzenie pomiarowe.
d) Badanie holterowskie- rejestracja sygnału przez kilka godzin (dobę). Pełne 12 odprowadzeń daje
informacje poddawane szczegółowej analizie komputerowej.
e) Mapping- wieloelektrodowe badanie określające rozkład potencjału na powierzchni klatki
piersiowej, na podstawie którego można znalez
ć potencjał na powierzchni serca
f) Mapping nasierdziowy-  siatką z elektrod otacza się serce, mierząc czochrony- czas przejścia
pobudzenia pod elektrodą w odniesieniu do zespołu QRS. Badanie pozwala określić propagację
fali depolaryzacji w sercu.
10. METODY WSPOMAGANIA ELEKTRYCZNEJ CZYNNOÅšCI SERCA
a) Kardiowersja dektryczna- przywrócenie prawidłowego rytmu serca przez jednoczesne pojawienie
się w KEG załamka R i wyładowanie krótkotrwałego prądu o dużym napięciu, powodującym
częściową depolaryzację mięśnia sercowego. Czas wyładowania jest synchronizowany z cyklem
pracy serca w celu uniknięcia wyładowania na załamku T, co może spowodować migotanie
komór. Wskazania -tachyarytmie. Przed zabiegiem pacjenta poddaje się sedacja (obniżenie
aktywności ośrodkowego UN bez wyłączania świadomości)
b) Defibrylacja- zastosowanie impulsy elektrycznego prądu stałego i określonej energii, zewnętrznie
poprzez powierzchnię klatki piersiowej w celu wygaszenia migotania komór i częstoskurczy
komorowego bez tętna. Defibrylacja będzie skuteczna przy wdrożeniu działań wspomagających
(resuscytacja).
c) Stymulator (rozrusznik) serca- implantowane urządzenie do stałej i długotrwałej stymulacji serca,
przy niesprawnym węz
le zatokowym. Za pomocą elektrod umieszczonych bezpośrednio w sercu
dostarcza się impuls elektryczny o określonej wartości i określonym czasie trwania
d) Stymulacja przezskórna, przezżylna, przezklatkowa, przezprzełykowa
11. RODZAJE STYMULATORÓW SERCA
" Stymulatory stałe- zastępują węzeł zatokowy i zapewniają prawidłowe przewodzenie impulsu
elektrycznego do komór
" Stymulatory czasowe- elektrody umożliwiające w każdej chwili podłączenie rozrusznika
zewnętrznego (np. w czasie pooperacyjnym)
" Stymulator jednojamowy- jedna elektroda w prawym przedsionku lub prawej komorze
" Stymulator dwujamowy- po jednej elektrodzie w prawym przedsionku i w prawej komorze
" Stymulator trójjamowy-3 elektrody: w obu komorach i prawym przedsionku
" Stymulatory endokawitarne (przez żylne)  elektrody wprowadzone są do serca przez żyły, po
ich zakotwiczeniu w odpowiednim miejscu Å‚Ä…czy siÄ™ je rozrusznikiem
" Stymulatory epikardialne (nasierdziowe)- elektrody naszywa siÄ™ na serce, a rozrusznik
umieszcza pod mięśniami brzucha
" Stymulatory asynchroniczne- sztywny rytm bez względu na zdarzenia
" Stymulatory synchroniczne- w odpowiedzi na mierzoną aktywność, w wymaganym zakresie
czasu wyzwalajÄ… lub hamujÄ… impuls:
- wyzwalanie natychmiastowe- stymulacja komory po wykryciu załamka R;
- wyzwalanie z opóz
nieniem- stymulacja komory po upływie jakiegoś czasu od wykrycia R;
- hamowanie- załamek R hamuje stymulację komory
" Stymulatory adaptacyjne- częstość bazowa jest modyfikowana przez zjawiska wewnątrz serca,
skorelowane z metabolizmem (np. oddechem, temp.)
" Stymulatory antyrytmiczne- po wykryciu tachykardii (częstoskurczu) blokują poprzez impuls lub
ciąg impulsów
12. POMIAR RZUTU SERCA- METODA FICKA
Rzut serca (pojemność minutowa) to objętość krwi, jaką serce tłoczy w ciągu jednej minuty do
naczyń krwionośnych.
Zasada Ficka określa, że wychwyt całkowity substancji przez narząd jest równy iloczynowi ilości krwi
przepływającej przez ten narząd tętniczo-żylnej różnicy stężeń badanej substancji. Znajomość
wielkości wychwytu danej substancji pozwala wyliczyć przepływ krwi. W metodzie bezpośredniej
mierzy się całkowitą konsumpcję tlenową (oceniając ilość tleny w powietrzu wdychanym i
wydychanym w jednostce czasu) i prężność tlenu we krwi tętniczej i żylnej.
Dokładność pomiaru zależy od stabilności hemodynamicznej i metabolicznej pacjenta, regularności
oddychania i pracy serca, zużycia tlenu przez tkanki i szybkości wymiany gazowej.
Za pomocą cewników pobiera się próbki do określenia różnicy tętniczo-żylnej, spirometrem
mierzymy konsumpcjÄ™ tlenu.
13. ZASADA DZIAA
ANIA PRZEPA
YWOMIERZA
Przepływomierz to przyrząd pomiarowy do oznaczania objętości/masy materii poruszającej się przez
daną powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu.
" Elektromagnetyczny- krew w polu magnetycznym B płynie z prędkością u, a indukowana na
elektrodach umieszczonych po obu stronach przekroju L wynosi
L
e= u× B dL
+"
0
" Ultradz
więkowy- materiał piezoelektryczny generuje i odbiera fale ultradz
więkowe- fala
potrzebuje czasu na przebycie drogi od przetwornika do erytrocytu, od którego odbija się i wraca z
powrotem;
" Efekt Dopplera- zmiana częstotliwości odbieranego sygnału (w odniesieniu do nadawanego),
gdy fala odbija siÄ™ od poruszajÄ…cego siÄ™ obiektu
" Doppler kierunkowy- używane są 2 sygnały nośne, przesunięte o 90 stopni (a nie jeden).
Różnica fazy +/- pomiędzy tymi sygnałami po odbiciu od komórek wskazuje kierunek przepływu, a
zmiana w częstotliwości- wartość przepływu
2f u cos(¸)
0
f =
d
c
Gdzie :
" fd  częstotliwość fali odbieranej
" f0  częstotliwość z
ródła
" u  prędkość przepływu krwi
" c  prędkość dz
więku we krwi
" teta  kąt między wiązką a kierunkiem przepływu
14. RODZAJE PLETYZMOGRAFII DO BADANIA UKA
ADU KR
ŻENIA
Pletyzmografia to badanie określające zmiany objętości ciała związane z rytmem serca:
" Pneumatyczna (powietrzna)- specjalny mankiet zakłada się na nogę i wypełnia powietrzem
do ściśle ustalonego ciśnienia. Zmiana wypełnienia tętnic w kolejnych fazach cyklu serca wpływa
na ciśnienie powietrza w mankiecie. Informacje te są zbierane i odpowiednio przetwarzane na
zmiany objętości.
" Wodna- działa na podobnej zasadzie, co powietrzna, mankiet wypełniany wodą.
W obu wypadkach wykorzystujemy zależność: napływ krwi do układy żylnego= odpływ krwi z
układu tętniczego. Zamknięcie odpływu żylnego poprzez okluzję prowadzi do gromadzenia się krwi
w tym układzie.
" Elektroimpedancyjna- wykorzystuje zmiany oporności elastycznego czujnika w czasie jego
odkształcenia wywołanego napływem krwi. Oporność czujnika otaczającego kończynę zmienia się
proporcjonalnie do obwodu badanej części kończyny. Zatrzymanie odpływu żylnego (uciśnięcie
opaską) powoduje zwiększenie się objętości kończyny, dystalnie od opaski, proporcjonalnie do
wielkości napływu tętniczego
" Tensometryczny- zwiększony obwód segmentu w wyniku napływu krwi rejestruje się
tensometrem
15. ZASADA DZIAA
ANIA PLETYZMOGRAFU CAA
EGO CIAA
A
Pletysmograf całego ciała to pomiar objętości gazu wewnątrz-klatkowego i jego zmian:
-TGV (Thoracic Gas Volume)- czynnościowa pojemność zalegająca
-Raw- rezystancja drogi przepływu gazu
" Pletysmograf stałej objętości- pomiar zmian objętości płuc podczas kompresji i
dekompresji gazu wewnÄ…trz-klatkowego, zwiÄ…zanej z oddychaniem wewnÄ…trz pletysmografu;
" Pletysmograf przemieszczanej objętości- pacjent oddycha powietrzem spoza
pletysmografu; podczas wymuszonych manewrów, zmiany objętości płuc związane z
kompresją gazu klatkowego, uwzględniane są jako uzupełnienie pomiaru wypływu gazu z płuc
" Pletysmograf przemieszczanej objętości z kompensacją ciśnieniową (całkowitego
przepływu)- pacjent oddycha zarówno przez ścianę pletysmografu (lub powietrzem z wnętrza)
w celu pomiaru objętości kompresji, wyłączając przepływ powietrza z i do płuc. Do określenia
zmian objętości klatki wykorzystuje się zmianę ciśnienia w pletyzmografie i przemieszczoną
objętość z pletysmografu.
16. IKG- KARDIOGRAFIA IMPEDANCYJNA
Kardiografia impedancyjna to nieinwazyjna metoda monitorowania hemodynamicznego.
Układ pomiarowy składa się z 4 elektrod: prądowej i napięciowej na szyi, napięciowej wokół klatki
na linii końca mostka, prądowej wokół klatki na końcowej linii żeber.
Poprzez elektrody umieszczone na skórze do klatki piersiowej wprowadza się prąd o małym
natężeniu i wysokiej częstotliwości. Odbiór powracającego prądu po przejściu przez klatkę
zapewniają elektrody odbierające. Według odpowiedniego algorytmu oblicza się impedancję.
Głównym z
ródłem sygnału podczas skurczu serca jest aorta piersiowa. Podczas rozkurczu (i w
stanach patologicznych) pulsacyjne zmiany w dużych żyłach i tętnicy płucnej mogą istotnie
modyfikować z
ródło sygnału.
Krzywa ICG jest pierwszÄ… matematycznÄ… pochodnÄ… krzywej impedancyjnej. Za pomocÄ…
kardiografu impedancyjnego można obliczyć m.in. objętość wyrzutową i rzut serca.
Całkowita zmierzona impedancja wynosi:
Zc=Z Ä…" Z (t)
Gdzie:
 Z  stała wartość zależna od rozmiarów klatki piersiowej i odległośći pomiędzy
elektrodami napięciowymi
 Z(t)  zmienna wartość synchroniczna ze skurczami serca
17. ZASADA DZIAA
ANIA I BUDOWA PULSOKSYMETRU.
Pulsoksymetr to urzÄ…dzenie do nieinwazyjnego pomiaru saturacji (nasycenia) krwi tlenem.
Przy pomiarze wykorzystuje się fakt, że hemoglobina w różnym stopniu pochłania promieniowanie o
różnej odległości fali.
Hemoglobina utlenowana (HbO2) w znacznie mniejszym stopniu pochłania światło emitowane przez
czerwoną LED niż hemoglobina odtlenowana (Hb). Dla podczerwieni różnica w pochłanianiu jest
niewielka, a lepiej pochłania HbO2. Dla fali o długości ok.800nm obie formy hemoglobiny pochłaniają
jednakowo (Prawo Lamberta-Beera).
Diody wysyłają sygnał o różnej długości fali. Mierzony sygnał, po przejściu przez palec, zostaje
zaabsorbowany przez element światłoczuły. Stąd sygnał przechodzi do diody R lub IR (pomiar
sekwencyjny), które są spolaryzowane przeciwnie, dlatego dla określonej polaryzacji przewodzi tylko
jedna dioda. Informacja zostaje odpowiednio przetworzona w systemach elektronicznych.
18. OBJ
TOÅšCI I POJEMNOÅšCI PA
UC.
Objętości płuc:
" Oddechowa- objętość powietrza wdychanego i wydychanego podczas typowego oddychania
" Wdechowa zapasowa- ilość powietrza wdychanego dodatkowo po normalnym wdechu
" Wydechowa zapasowa- ilość wymuszonego wydechu po wydechu
" Rezydualna- objętość powietrza pozostająca w drogach oddechowych i płucach po maksymalnym
wymuszonym wydechu
Pojemności płuc:
" Wdechowa- objętość oddechowa + wdechowa zapasowa
" Funkcjonalna rezydualna- wydechowa objętość zapasowa + objętość rezydualna
" Życiowa- zapasowa objętość wdechowa + objętość oddechowa + zapasowa objętość wydechowa
" Całkowita- suma wszystkich objętości
19. SPIROMETRIA A MECHANICZNA WENTYLACJA PA
UC
Spirometria to rodzaj BADANIA, podczas którego mierzy się objętości i pojemności płuc, a także
przepływy powietrza znajdującego się w płucach i oskrzelach w różnych fazach cyklu oddechowego.
Pozwala to na diagnozowanie i ocenę stanu pacjenta, także w różnych warunkach oddechowych.
Wentylacja mechaniczna płuc to sposób SZTUCZNEGO ODDYCHANIA, czyli wspomagania
wentylacji płuc, kontrolowanie oddechu lub tzw. oddech zastępczy. Umożliwia oddychanie czystym
tlenem lub powietrzem. Respirator kontroluje objętości płuc, czas i ciśnienie wdechu i wydechu,
stężenie tlenu i wspomaga lub całkowicie zastępuje pracę płuc.
20. BUDOWA PA
UCO-SERCA WERSJA I
Płuco-serce to urządzenie pozwalające na realizację krążenia pozaustrojowego poprzez czasowe
mechaniczne wspomaganie układu krążenia  przy  zatrzymaniu serca i płuc.
Zasadnicze elementy budowy płuco-serca:
" Pompa- utrzymuje krążenie w krwiobiegu pacjenta, odsysa krew z pola operacyjnego, po
odfiltrowaniu i odpowietrzeniu wprowadza krew z powrotem do obiegu
" Oksygenator- zachodzi tu wymiana gazowa- do oksygenatora wprowadza się tlen, który
zastępuje CO2 (płytkowy, membranowy- patrz IiSN)
" Wymiennik ciepła- zbiornik, gdzie w dwóch oddzielnych obwodach spotyka się krew i płyn
chłodzący (wraz ze zmniejszaniem się temp. ciała zmniejsza się zapotrzebowanie na tlen)
" Mierniki przepływu, temp., dawkowania gazów
Z kolei dość rozbudowana budowa to :
" Pięć/sześć pomp
" Kaniula żylna
" Kaniula tętnicza  podwójny strumień perfuzji
" aortalnej/kaniula z filtrem
" Zbiornik żylny
" Oksygeneratory
" Wymienniki ciepła
" Układ ssący do oczyszczania klatki
" Filtry i pułapki pęcherzyków gazu
" Przewody i Å‚Ä…czniki
21. BUDOWA PA
UCO-SERCA WERSJA II
PÅ‚uco-serce:
" Podłączone do pacjenta za pomocą przewodów
" Komora odbierająca krew z ciała
" Krew jest pompowana do oksygenatora
" Oksygenerator usuwa CO2 i dostarcza O2
" Pompa przepompowuje utlenowana krew do ciała
" Sprzęt medyczny umożliwiający obejście sercowo płucne, (czasowe mechaniczne wspomaganie
układu krążenia) przy jednoczesnym  zatrzymaniu serca i płuc
" Serce i płuca czasowo  unieruchamia się w celu przeprowadzenia:
CABG- Pomostowanie aortalno operacja kardiochirurgiczna wszczepienia pomostów
naczyniowych( by-passów) omijających miejsce zwężenia w tętnicy wieńcowej stosowana w
niektórych przypadkach zawału serca i zaawansowanej choroby wieńcowej.
Wytworzenie sztucznych połączeo między tętnicą główną (aortą), a tętnicami wieocowymi
omijających miejsca zwężenia zapewnia poprawę ukrwienia niedokrwionego obszaru mięśnia
sercowego.
Wymiany/naprawy zastawki
Usunięcia zwężenia
Wad przegrody
Wady
Syndrom poperfuzyjny  przejściowe stany związane z obejściem sercowo-płucnym
Zasady i wymagania:
Zatrzymanie Serca-> Przepływ krwi zmieniony za pomocą przewodów i pompowany w celu
utrzymania przepływu Regulacja temperatury i wymiany gazowej Krew krąży z
ominięciem płuc i serca
Budowa
Pięć/sześć pomp
" Pompa wirowa lub rolkowa jest wykorzystywana w połączeniu tętniczym krążenia
pozaustrojowego
" Powrót z lewej komory jest utrzymywany przez pompę rolkową, odprowadzającą krew z serca
" Chirurgiczny ssak jest zasilany przez pompę rolkową i służy do odsysania płynów z pola
operacyjnego
" Pompa do kardioplegii
" Pompa bezpieczeństwa, na wypadek awarii jednej z pomp
- pompy wirowe
Pompy wirowe składają się, z plastykowych stożków, które wirując przemieszczają krew w wyniku
siły odśrodkowej. Przepływ zmienia się wraz z prędkością rotacji i obciążenia (oporów) dołączonej
linii. Pompa wirowa (odśrodkowa) generuje dodatnie ciśnienia do 900 mmHg, a ujemne od 400 do
500 mm Hg. Dzięki temu krew mniej  gazuje .
- pompy wałkowe
P.w. składa się z przewodu, który jest uciskany przez dwa wałki obracające się i oddalone od siebie
o 180°.PrzepÅ‚yw wymuszony przez waÅ‚ek zależy od Å›rednicy przewodu i prÄ™dkoÅ›ci obrotowej.
22. BUDOWA PA
UCO-SERCA WERSJA III
Podłączone do pacjenta za pomocą przewodów. Komora odbierająca krew z ciała. Krew jest
pompowana do oksygenatora. Oksygenerator usuwa CO2 i dostarcza O2 Pompa przepompowuje
utlenowana krew do ciała. Sprzęt medyczny umożliwiający obejście sercowo płucne, (czasowe
mechaniczne wspomaganie układu krążenia) przy jednoczesnym  zatrzymaniu serca i płuc. Serce i
płuca czasowo  unieruchamia się w celu przeprowadzenia:
a) CABG- Pomostowanie aortalno-wieńcowe (ang. Coronary Artery Bypass Graft)  operacja
kardiochirurgiczna wszczepienia pomostów naczyniowych (tzw. by-passów) omijających miejsce
zwężenia w tętnicy wieńcowej stosowana w niektórych przypadkach zawału serca i zaawansowanej
choroby wieńcowej.
Wytworzenie sztucznych połączeń między tętnicą główną (aortą), a tętnicami wieńcowymi
omijających miejsca zwężenia zapewnia poprawę ukrwienia niedokrwionego obszaru mięśnia
sercowego.
b) Wymiany/naprawy zastawki
c) Usunięcia zwężenia
d) Wad przegrody
Wady:
Syndrom poperfuzyjny  przejściowe stany związane z obejściem sercowo-płucnym
Zasady i wymagania:
Zatrzymanie Serca Przepływ krwi zmieniony za pomocą przewodów i pompowany w celu utrzymania
przepływu Regulacja temperatury i wymiany gazowej .
Krew krąży z ominięciem płuc i serca
Budowa
1) Pięć/sześć pomp
" Pompa wirowa lub rolkowa jest wykorzystywana w połączeniu tętniczym krążenia pozaustrojowego
" Powrót z lewej komory jest utrzymywany przez pompę rolkową, odprowadzającą krew z serca
" Chirurgiczny ssak jest zasilany przez pompę rolkową i służy do odsysania płynów z pola
operacyjnego
" Pompa do kardioplegii
" Pompa bezpieczeństwa, na wypadek awarii jednej z pomp
A - Pompa wałkowa
B - Pompa wirowa
C - Pompa odśrodkowa(centryfugalna)
- pompy wirowe
Pompy wirowe składają się, z plastykowych stożków, które wirując przemieszczają krew w wyniku
siły odśrodkowej. Przepływ zmienia się wraz z prędkością rotacji i obciążenia (oporów) dołączonej
linii. Pompa wirowa (odśrodkowa) generuje dodatnie ciśnienia do 900 mmHg, a ujemne od 400 do
500 mm Hg. Dzięki temu krew mniej  gazuje .
- pompy wałkowe
Pompa wałkowa składa się z przewodu, który jest uciskany przez dwa wałki obracające się i
oddalone od siebie o 180°. PrzepÅ‚yw wymuszony przez waÅ‚ek zależy od Å›rednicy przewodu i
prędkości obrotowej.
2) Kaniula żylna
3) Kaniula tętnicza  podwójny strumień perfuzji aortalnej/kaniula z filtrem
4) Zbiornik żylny (Zbiornik krwi żylnej)
" Plastykowy zbiornik sztywny otwarty lub miękki,  zapadalny zamknięty
" Zbiornik żylny służy jako rezerwa objętościowa
" Doświadcza działania siły grawitacji
" Może posiadać pułapki gazu
" Dobre miejsce do dodawania leków, płynów lub krwi
" Zbiornik pojemnościowy dla całego systemu
5) Oksygeneratory
-membranowe
" Imitacja płuc za pomocą cienkiej porowatej błony umieszczonej pomiędzy krwią a fazą gazową
" Membrany mikroporowate z wypełnionymi porami przez osocze zabezpieczają krew przed
kontaktem z powietrzem (gazami) i jednocześnie umożliwiają transport tlenu i dwutlenku węgla
" Najbardziej popularne rozwiązanie wykorzystuje wiązki włókien podłączonych do wejścia i wyjścia i
omywane gazami
-pęcherzykowe
Krew żylna spływa bezpośrednio do komory, w której tlen jest wprowadzany za pomocą dpowiedniej
płyty. Płyta infuzyjna wytwarza tysiące małych (około 36 źm) pęcherzyków i przemieszczają się one
do krwi. Wymiana gazowa ma miejsce na powierzchni pęcherzyka w wyniku utworzenia się cienkiej
warstwy. Podatne na wytwarzanie większych pęcherzy i bardziej reaguje z innymi cząsteczkami
krwi.
6) Wymienniki ciepła
Sterują ciepłota organizmu w wyniku podgrzewania i schładzania krwi. Różnice temperatur w ciele i
ukÅ‚adzie sÄ… ograniczane do 5°C  10 °C, aby zapobiegać powstawaniu zatorów pÄ™cherzykowych.
7) Układ ssący do oczyszczania klatki
8) Filtry i pułapki pęcherzyków gazu
" W układzie płuco serca mikro zatory są monitorowane przez system ultradz
więkowy w linii tętniczej
lub za pomocą monitorowania ciśnienia filtracji.
" Filtry głębokościowe składają się porowatej gąbki, maja dużą powierzchnię i usuwają mikroskrzepy
poprzez ich absorpcjÄ™.
" Filtry ekranowe są wykonane z tkaniny poliestrowej lub wątków nylonu.
9) Przewody i Å‚Ä…czniki
- Medyczne PVC (polyvinylChloride)
- Miękkie, kompatybilne, nietoksyczne, niezapadalne (zachowujące światło przekroju)
- Możliwość sterylizacji
- Powierzchnie pokryte heparynÄ… w wyniku specjalnego procesu chemicznego
Dodatkowo:
A) Monitory i czujniki perfuzji
" Czujnik niskiego poziomu krwi w zbiorniku żylnym oraz pęcherzyków w linii tętniczej są
obowiÄ…zkowe.
" Urządzenia do ciągłego pomiaru gazów, hematokrytu i wybranych elektrolitów.
" Temperatura wody wpływającej do wymienników.
Sterylizacja:
- Dwutlenek etylenu. Sterylizacja 4h w temperaturze 55°C lub 18h w 22 °C.
Wada  dwutlenek etylenu jest toksyczny i wybuchowy.
- Sterylizacja parowa przewodów, jako, że PVC wytrzymuje wysokie temperatury.
- Przewody, zbiorniki i oksygeneratory jednorazowe.
21. NA PODANYM PRZYKA
ADZIE OMÓW ZAGADANIENIE
BEZPIECZEC
STWA APARATURY, NP. POMPA INFUZYJNA
O bezpieczeństwie użytkowania EAM decydują następujące czynniki:
 Normalne użytkowanie (zamierzone)
 Normalne warunki (wszystkie zabezpieczenia działają)
 Absolutne bezpieczeństwo w medycynie nie jest możliwe do osiągnięcia
 Bezpieczny przyrząd i jego użytkowanie oraz bezpieczeństwo środowiska
 Błędy w użytkowaniu aparatury
 Funkcjonalne uszkodzenie aparatu
 Uszkodzenie spowodowane przez czynniki z otoczenia (EMI)
 Utrata właściwości z czasem
 Hazardy biologiczne
 Åšrodowisko szpitalne
 zabezpieczenie przed prądami i napięciami ;-zabezpieczenie przed prądem upływu
 izolacja elektroniczna
 minimalizacja możliwości wystąpienia błędów ludzkich
Jako, że całkowite bezpieczeństwo nie jest możliwe do osiągnięcia jesteśmy zmuszeni
minimalizować zagrożenia. Pojęcie bezpieczeństwa nie jest absolutne i w różnych sytuacjach może
oznaczać zgodę na występowanie zagrożenia. Na przykład każda pochłonięta dawka
promieniowania jonizacyjnego wiąże się z prawdopodobieństwem wywołania (wyzwolenia) procesów
zagrażających zdrowiu.
Jednak, jeżeli prawdopodobieństwo jest znikome to akceptujemy badania wykorzystujące
promieniowanie jonizacyjne. Pojęcie bezpieczeństwa jest rozszerzone na przypadek jednego
uszkodzenia. Oznacza to, że elementy decydujące o bezpieczeństwie są dublowane. Tym samym
uszkodzenie jednego elementu w dalszym ciągu pozwala na bezpiecznego użytkowanie aparatu.
Bezpieczeństwo osiąga się w wyniku wprowadzenia całego systemu, na który składają
się przepisy (m.in. normy), procedury i instytucje. Przykładem takie normy jest norma
60601, która określa konstrukcję aparatów bezpiecznych. Norma ta precyzuje
wymagania biorąc pod uwagę jedynie wybrany aspekt bezpieczeństwa, tzn.
zabezpieczenie przed porażeniem elektrycznym. Należy pamiętać, że nie jest to jedyne
zagrożenie związane z użytkowaniem aparatury medycznej.
22. CZYM SI
RÓŻNI SPIROMETR OD RESPIRATORA
Spirometria jest metodą badania pozwalającego na ocenę funkcji płuc za pomocą pomiaru
pojemności(przepływów) powietrza wydychanego. Wykonuje się ją w diagnozie, m.in. przewlekłej
obturacyjnej chorobie płuc, potwierdza istnienie przeszkód w przepływie powietrza i prognozować
parametry oddychania.
Wentylacja mechaniczna płuc, to sposób sztucznego oddychania, czyli wspomaganie wentylacji
płuc, kontrolowanie oddechu, lub tzw. Oddech zastępczy. Umożliwia oddychanie czystym tlenem lub
powietrzem. Respirator kontroluje objętość płuc, czas i ciśnienie wdechu i wydechu, stężenie tlenu i
wspomaga lub całkowicie zastępuje prace płuc.