Aparatura medyczna mierzy SYGNAŁY BIOLOGICZNE - to takie, które generuje człowiek - czyli wszystkie. Postawowym jest sygn.elektryczny - od niego zalezy całe nasze życie. Jego zakłócenie, to choroba, naprawa - leczenie. Są także sygn.m.in. termiczne, chemiczne.

Aparatura "ściąga" je z nas - odbiera przez rejestratory. Sygnaly ściągane sa za pomocą aparatury, przetwarzane w formie pisemnej lub komputerowej.

Do odbioru sygnałów służą: elektrody, przetworniki i czujniki.

Przetwornik/elektroda => kabel=> wzmacniacz biologiczny=> rejestrator.

Wzmacnicz prądu stałego - zawsze stały prąd - (istnieja zakłocenia z zewnątrz), częstotliwość do 100 Hz.,musi byc bardzo dobrze zrobiony!!!

Rejestrator - ukazuje w formie pisanej (wizualnej - monitor) lub cyfrowej (CD itp.).

Sygnały biologiczne - głównym ich źródłem jest elektrochemiczna bud.kom.: gł. K - na zewn., Cl - gł.wiecej na zewn., Na - składnik płynu pozakomórkow. - zbiera potencjał komórek - jest elektrolitem.

Jon - naładow. - lub + - na skutek różnycy potencjałów musi występować

Potencjał spoczynkowy - średni komórki wyn. E_sp=90mV - to przebieg w czasie. Wyrównywanie potencjałów w komórce i poza nią(między nimi).Zmiana potencjału jednej komórki jest zaburzeniem dla innych, w ten sposób produkowany jest sygnał dla całego organizmu.Duzy wpływ temperatury na wszystkie reakcje zachodzące w elektrolitach.

Każda komórka ma swój skład, stan chorobowy komórki polega na zaburzeniu składu chemicznego(zaburzenie potencjału, zaburzenia). Przemiany egzo i endogeniczne-zaburzenia termiczne.

Istota powstawania sygnałów biologicznych:

1. elektochemiczna budowa komórkowa

2.mikroprzestrzeń - błona kom.+płyn pozakomórk.

3.elektrolit - w środku i na zewn.komórki

4.jon potasu - główny składnik elektrolitu, od niego zależy ....-musi występ.potencjał elektryczny.

Sygnały biologiczne -

I. BEZPOŚREDNIE - w wyniku działalności organizmu "in vivo" - niewypreparowany z organizmu, np. sygn.w EKG, EEG, pomiar ciśnienia, temperat.

POŚREDNIE - "in vitro" - polega na pomiarze składnika wypreparowanego z organizmu, w sposób naturalny lub sztuczny (np. bad.krwi, moczu, kału, echa żołądka, bad.histopatologiczne)

II. PIERWOTNE - sygn.czynności danego badanego momentu.

POCHODNE - towarzyszy pierwotnemu, jest wtórnym.

Czynnością serca jest skurcz mięśnia (sygn.pierwotny), w ten sposób wytwarza się ciśnienie - towarzyszy im potencjał czynnościowy - pochodny EKG

SYGNAŁY ELEKTRYCZNE- MAGNETYCZNE:

1. elektrokardiograf - sygn. powst.w wyn.pracy serca

2. elektrocyntygraf - -//- mózgu

3. elektromiogram - -//- czynności mięśnia

4. elektroneurogram - -//- pracy nerwów

5. elektrookulogram - -//- pracy oka, dzieli się na:

a) elektroretinogram - reakcja oka na bodziec świetlny

b) elektronystogram - reakcje oka na bodziec ruchowy

6. elektrogastogram - sygn.powstaj. w wyn.pracy żołądka

7. elektrohepatogram - -//- czynności wątroby

8. elektroverogram - -//- zmiany odpornosci ciała/narządu

9. elektrouterogram - bad.czynności mięśnia macicy

10. elektrovaginogram - mięśnia czynności pochwy

11. elektrotensinogram- przebieg napięcia mięśniowego pracy jelit

12. elektrodermatogram - wykres zmian odporności skóry

13. elektroletyzmogram - rejestracja zmian odporności przy bad.prądem....

14.elektronystograf - pomiary reakcji i pobudliwości mieśni

SYGNAŁY MECHANICZNE - przykładem jest balistokardiogram - rejestracja odrzutu ciała na pracę serca.

SYGNAŁY AKUSTYCZNE - należą do sygn.mechanicznych, audiogram, sygnal mowy, echogram

SYGNAŁY RADIACYJNE - rentgenogram

MIERZENIE SYGNAŁÓW - aparaty diagnostyczne: sygnał sciągany z pacjenta albo elektroda, albo przetwornikiem, wysyłany jest kablem pacjenta do wzmacniacza biologicznego -> prezentowany w jakims typie rejestracji.

Elektroda słuzy do ściągania tylko sygn. elektrycznych.

Elektrody - budowa i kształt:

a) płaskie (np. w EKG, na kończynach) - służą do pomiarów sygn z powierzchni ciała:

- okrągłe (kl.piers.)

- prostokątne

b) igłowe - służą do pomiarów wewnatrztkankowych i komórkowych (np. miografia, czasem w bad. elektrokartikografii), absolutnie nie mogą reagować z płynami ustrojowymi (są chemicznie obojetne), nie mogą się polaryzować.

Warunki elektrody płaskiej:

* łatwość stabilizacji

*mała oporność przejściowa (nie może stanowić żadnej oporności na ciało)

* nie może reagować ze skórą

Czujniki/przetworniki - ściągaja z pacjenta wszystkie sygnały (np. temp., ciśnienie)

takie przetworniki możemy podzielić :

1. PARAMAGNETYCZNE - zmieniaja parametry pod wpływem sygnału wyjściowego:

a) oporowe - zmieniaja swoją oporność pod wpływem sygn.mierzonego, np. tensometr, przetworniki typu foto -> fotorezystor (przy bad.tetna)

b) indukcyjne - b.rzadko stosowane

c) pojemnościowe - np. mikrofon pojemnościowy

d) cieplne - podstawowe urządzenia do pomiarutemp. - półprzewodnik, który zmienia swą oporność pod wpływem temp.

2. GENERACYJNE - wytwarzają (generują) SEM - siłę elektromagnet.

*indukcyjny - prądnica

* piezoelektryczne - pod wpływem drgań materiału (kwarc generuje)

* termoelektryczne - bimetale (2 różne metale - pod wpływem temp. wytwarza się SEM)

* do pomiaru pH - pomiar zawartości jonów potasu (0 - 7 - 14)

3 pierwsze sa odwrotne:

- prądnica - silnik

- kryształ piezoelektryczny (czujnik ciśnienia przy cewnikowaniu) - głowica ultradźwiękowa

- termoelektryczne - ....

!!!! pH - jest nieodwracalne

Kabel pacjenta - służy do przekazu sygnałów z pacjenta, energię przesyła się ziemią, urządzenie wieloprzewodowe, określonej długości, w celu odprowadzenie zakłóceń, dopasowany do częstotliwości mierzonego sygn. Z reguły wzmacniacz biolog.prądu stałego -> wzmacniacze sygnału.

Wzmacniacz - 3 części:

1.Wstępny - ustawia się czułość urządzenia (np. cecha w EKG),

2. Pośredni - filtry odkłócające

3. Końcowy - regulator położenia linii izoelektrycznej, wysterowanie głowicy.

Rejestrator:

a) skopy - monitory,

b) grafy - wszystkie urządzenia piszące. Pisak termiczny, przebitkowy, ciśnieniowy, fotograficzny, UV - ma najmn. bezwładność

Drukarki - najlepsze termiczne, sa również atramentowe, laserowe.

Rejestracja danych - zapis elektroniczny (dyskietki, CD itp.) Możliwość pokazania zmian w czasie.

HEMODYNAMIKA - podstawa diagnostyka ukł.krążenia (EKG, tętna itp.), zespół zjawisk składających się na krążenie krwi w ustroju, jedyna metoda, która podaje przyczyny chorób,a nie mierzy tylko ich skutków.

Samo bad. EKG jeszcze o niczym nie świadczy, dlatego są bad. czynnościowe - faktyczna odp.mięśnia sercowego na wysiłek.

Wieńcówki - choroby własnego ukł. krążenia - od sprawności ukł. krążenia zależysprawność m. sercowego.

Parametry hemodynamiki - w naszym organiźmie - uwzględnia w pomiarach własności fiz. badanego (płeć, wiek, waga, wzrost) - podaje się na wagę lub na powierzchnię:

1. Pojemność wyrzutowa serca - ilość krwi wychodząca do obiegu przez LK lub PK ustroju, średnia powyżej 70 ml, nigdy nie jest stała, zależy od wysiłku, fazy wydechu, pozycji. Określone ilorazem krwi przez powierzchnię ciała.

2. Pojemność minutowa serca - 1min. - średnio 5l krwi, określa sie wskaźnikiem odnoszącym do mas ciała lub powierzchni. Na dobę 7200l krwi.

3. Ogólna objętość krwi krążącej - ilość krwi, która znajduje się w ruchu (w krwioobiegu). Na nią składają się suma ogólnej masy krwinkowej i objętość osocza, skutek masy tego osocza wyraża hematokryt. Wartość hematokrytu określa procentowy udział krwinek w osoczu.

4. Lokalna, narządowa objętość krwi krążącej (np.płucna, wątrobowa)- krew krążąca, znajdująca sie w naczyniach krwionośnych -> nie jest to całkowita krew w organiźmie, są "zbiorniki", np. śledziona - jest to rezerwa i nie bierze udziału w krążeniu, chyba, ze brak krwi (np. krwotok), wtedy uzupełnia się ubytek.

5. Czas krążenia lokalny lub ogólny - czas między dwoma wybranymi punktami w organiźmie.

6. Przekrój narządowy lub tkankowy - ilość krwi płynącej przez dane narządy w jednostce czasu np. badania przepływów.

7. Opór naczyniowy - prawo Ohma: ciśnienie = przepływ * opór. Opór - miażdżyca - zmniejszenie prześwitu naczyn krwionosnych - "stopień zmiażdżycowania"

8. Ciśnienie - najczęściej mierzony parametr w hemodynamice. Ciśnienie naczyniowe - odrębność - ukł.żylny, jeśli 120 to w krąż.płucnym 30, normalnie 120/80 mmHg - rozkład ciśnień w ustroju, w obiegu dużym, w małym - od paru do 30 mmHg. Ciśnienie w PP - b.małe, wartość nawet ujemna, prawie zasysa krew. Odrębność hemodynamiczna ukł. żylnego - podstawowy parametr ciśnienie ustrojowego do płucnego 4-5 (x większe od ciśn.w płucach).

9. Praca serca - parametr statyczny, inaczej wydatek energii, wzrost ciśnienia przy bezruchu krwi.

10. Objętośc zalewająca komory serca - ilość krwi, która zostaje po skurczu w sercu.

Średnie parametry dla człowieka:

a) wskaźnik sercowy: 3,8 +/- 0,7l/min./m2

b) pojemność minutowa serca: 6,6 +/- 1,3 l/ min.

c) pojemność wyrzutowa (średnia w komorze): 73,4 ml/min.

d) ogólna ilość krwi krążącej: 5,9 +/- 1, 15 l

e) PP: -2 - +5ml

f) LP: 4 - 12 ml

g) PK (skurcz.): 16 - 30

h) tętnica płucna: 7 - 19 ml.

POMIARY HEMODYNAMICZNE: wysiłkowe, przepływu, ciśnień naczyniowych i śródsercowych, odporności, pojemności. Dzielimy je na:

1.Bezpośrednie – inwazyjne – ingerencja w układ krwionośny (pomiar ciśnień, przepływów, odporności i pojemności, pomiar w czasie, pojemności wyrzutowej za pomocą tzw. Indykatorów.

Indykator – czynnik zewn., wprowadzony do ukł……… izotomiczne i izotopowe.

Cechy indykatorów:

1. absolutnie nieszkodliwy dla organizmu,

2. łatwy do oznaczenia,

3. nie powinien opuścić….w czasie niezbędnym do wyk. bad.,

4. nie może reagować z krwią,

5. zmieścić się w ilości roztworu podanego w jak najkrótszym okresie czasu.

Rodzaje indykatorów:

- indykator barwnikowy – zieleń indocyjaninowa (Cardio green),

- indykator termiczny (izotoniczny) – roztwory soli lub glukozy – termistor,

- izotop – rzadko stosowany – jego okres półrozpadu musi być max krótki.

- ….. – pomiary ciśnień (cewniki…….) piezoelektryczne lub…… Bad. bezpośrednie lub w jamach ciała.

Przepływ – czas między odcinkami. …

Okres pełnej recyrkulacji – po przejściu całego ukł. Krwionośnego – powrót do punktu wyjściowego.

Układ krwionośny jest hermetyczny – zamknięty.

2. Pośrednie – dokonywane z zewnątrz, bez ingerencji w ukł. Krwion. Pomiary ciśnień:

* wszystkie metody pomiaru ciśnień metodą tensometryczną, fotograficzną (klasyczny pomiar ciśnienia),

* mierzenie przepływów za pomocą…..i ultradżw. – w jednej głowicy ultradżw., w drugiej odbieramy (jeśli zgodny z przepływem krwi to +, jeśli przeciwny to - ),

* bieżnia – podstawowe urządzenie diagnostyczne w EKG, zaopatrzone w komputer – w nim ustawione parametry – w zależności od schorzeń.

REANIMACJA (INTENSYWNY NADZÓR) – ożywienie pracy układu oddechowego, ukł. Krążenia, 4 – 6 min., każdy jest zobowiązany do udzielenia pomocy – do oporu. (jest to „odwrócenie” definicji śmierci klinicznej – nagłe zatrzymanie akcji serca i ukł. Oddechowego (np. na skutek utonięcia, uduszenia)).

Metody reanimacji:

• mechaniczna – ożywienie ukł.oddechowego, np. usta – usta. Przy podejrzeniu uszkodzenia kl.p. masażu serca wykonywać nie wolno!!!

• elektryczna – podanie pacjentowi impulsów o odpowiedniej mocy:

1. defibrylacja (defibrylator prądu stałego) – wyciąganie ze stanu śmierci, 12,4 – 400 Ws (wolto sekund), dobór energii zależy od wielu czynników (np.wieku, płci) – zawsze minimalna dawka dla danej grupy pacjentów ,

2. kardiowersja -