Медицинские приборы для функциональной диагностики
Быстрая и точная диагностика является актуальной необходимостью современной медицины и экономической категорией, так как применение высокоэффективных методов неинвазивной диагностики, в том числе и на догоспитальном периоде, позволяет сократить пребывание пациента на больничной койке, раньше вернуть его к активной трудовой жизни.
Функциональная диагностика (ФД) - это раздел диагностики, основанный на использовании инструментальных и лабораторных методов исследования больных для объективной оценки функционального состояния различных систем, органов и тканей организма в покое и при нагрузках, а также для наблюдения за динамикой функциональных изменений, происходящих под влиянием лечения
В настоящее время это наиболее обширная группа приборов и аппаратов, с помощью которых осуществляется восприятие информации (обнаружение, измерение, регистрация, запоминание) и обработка биоэлектрических, биомагнитных, тепловых, оптических, тактильных, иллюминесцентных, биохимических, радиационных сигналов. Классификация методов ФД в зависимости от области исследования представлена на
Классификация методов ФД в зависимости от области исследования
Методы и приборы для диагностических исследований функций сердечно-сосудистой системы
1) Электрокардиография — это метод регистрации электрической активности миокарда, распространяющейся в сердечной мышце в течение сердечного цикла. Графическое изображение электрической активности миокарда называется электрокардиограммой (ЭКГ). По ней определяется частота и ритмичность сердечной деятельности. Возможна диагностика аритмий, стенокардии, ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Для получения ЭКГ применяют электрокардиографы. По количеству отведений от электродов, накладываемых на запястья рук, левую ногу и грудь, они подразделяются на одно-, двух-, трех-, четырех- и шестиканальные. Многоканальные приборы быстрее осуществляют регистрацию биопотенциалов сердца, так как одновременно происходит запись нескольких отведений.
Электрокардиографы выпускаются портативные и стационарные.
В зависимости от вида пишущего элемента и рода носителя информации различают электрокардиографы: перьевые (с записью чернилами на диаграммной или теплочувствительной бумаге) и струйные (с записью на обычной или фотобумаге).
В настоящее время выпускаются специализированные ЭКГ — комплексы для получения традиционных и долговременных (24 ч) кардиограмм, в том числе с автоматической обработкой и выдачей синдромальных заключений.
2) Модификацией электрокардиографии является векторкардио-графия как метод регистрации электрической активности сердца, в частности, величины и направления электрического поля сердца в течение сердечного цикла. В клинике метод применяется для выявления очаговых поражений миокарда, гипертрофии желудочков сердца, особенно на ранних стадиях.
Получение векторкардиограмм осуществляется с помощью век-торэлектрокардиографов и векторэлектрокардиосконов.
3) Фонокардиография — это метод регистрации звуков (тоны, шумы), возникающих в результате деятельности сердца. Применяется для определения нарушений работы сердца, в том числе пороков клапанов. Фонокардиограммы получают с применением приборов фонокардиографов.
4) Тонометрия — метод измерения и регистрации артериального давления (АД). Измерение АД осуществляется с помощью приборов — сфигмоманометров (СМ) или тонометров.
По степени автоматизации их условно разделяют на четыре группы:
1) неавтоматизированные СМ, которые в свою очередь делятся на мембранные и ртутные. Состоят из манжеты, ручного нагнетателя воздуха в манжету, манометра, стетоскопа;
2) автоматизированные СМ с ручным или автоматическим нагнетателем. Состоят из следующих основных узлов: манжеты, преобразователя давление—сигнал, ручного или автоматического нагнетателя, клапана быстрой или медленной декомпенсации, индикатора. Некоторые приборы имеют встроенные печатающие устройства (дисплей).
В настоящее время широкое распространение получают цифровые измерители АД и частоты сердечных сокращений, позволяющие быстро и достоверно измерить систолическое и диастолическое давление. Они основаны на измерении АД осциллометрическим методом при помощи датчика, встроенного в манжету и размещаемого на плече. Результаты процедуры измерения автоматически отображаются на дисплее. Выпускаются тонометры электронные, с манжетой на предплечье и запястье, с искусственным интеллектом и памятью, в форме часов, с возможностью работы от сети 220 В.
Например, компания АиД (Япония) выпускает тонометры для измерения артериального давления и пульса. Тонометр UA-767 — цифровой автоматический измеритель артериального давления и пульса; диапазон 20-280 мм рт. ст.; 40—200 уд./мин — пульс;
3) автоматические СМ в отличие от автоматизированных имеют автоматическую манжету. Как правило, приборы такого класса устанавливаются на улице, в учреждениях;
4) мониторы позволяют автоматически производить периодические измерения АД с заданным интервалом времени, устанавливать индивидуальные аварийные границы. Они оснащены запоминающим устройством, дающим возможность накапливать и сохранять в течение 24 ч все необходимые для дальнейшей обработки результаты измерений.
В последние годы мониторное наблюдение за состоянием организма как в состоянии покоя, так и при различных тестовых или лечебных воздействиях признается эффективным методом диагностики. Выпускаются процессорные многоканальные мониторы, одновременно регистрирующие различные комбинации и совместно обрабатывающие сигналы о состоянии и функциях различных органов и систем человека. Например, одновременная запись и обработка электро- и магнитоэнцефалограммы и др.
Методы и приборы для диагностических исследований функций
кровообращения
Реография — это метод исследования кровенаполнения органов и тканей или отдельных участков тела на основе регистрации изменений их электрического сопротивления. Метод используется для диагностики различного рода органических и функциональных сосудистых изменений как в артериальном, так и в венозном руслах, для изучения особенностей коллатерального кровообращения.
В клинической практике используются разновидности реогра-фии, например: реография головного мозга (реоэнцефалография), реография легких (реопульмонография), реография сердца (реокар-диография), реография печени (реогепатография), реография глаз (реофтальмография), реография нижних и верхних конечностей (реовазография).
Реографы по числу каналов делятся на одноканальные и многоканальные. В зависимости от количества используемых в каждом канале электродов выпускают двухэлектродные и четырехэлектродные реографы.
Методы и приборы для диагностических исследований нервной и мышечной системы
1. Энцефалография — метод электрофизиологического объективного исследования функционального состояния головного мозга, основанный на графической регистрации его биопотенциалов. Регистрируемая кривая колебаний биопотенциалов мозга называется электроэнцефалограммой. Применяется для установления локализации патологического очага в головном мозге, дифференциального диагноза заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), изучения механизма эпилепсии и выявления ее на ранних стадиях.
Для получения нужной информации о деятельности головного мозга применяются приборы: электроэнцефалографы (8-, 16-, 32-ка-нальные); анализаторы биопотенциалов; электроэнцсфалоскопы.
В последние годы значительного возросла необходимость контроля психического здоровья человека, что обусловлено существенным ростом интеллектуальных и психоэмоциональных нагрузок, возрастанием темпа жизни, обилием стрессовых ситуаций в производственной и социальной сфере. С этой целью применяются различные психофизиологические методы исследования функций ЦНС человека: восприятия, внимания, памяти, мышления, психомоторики.
Психологические инструментальные приборы применяются не только в медицине, но и при профессиональном отборе, в педагогике, детской психоневрологии, в быту в профилактических и гигиенических целях.
В перспективе ожидается создание многопараметрического и многофункционального мониторинга (включая профилактику, диагностику, терапию, реабилитацию) психоневрологических нарушений.
В настоящее время разрабатываются методики и создается аппаратура для изучения биомагнетизма мозговых структур и сердечнососудистой системы, нейромагнетизма и магнитного воздействия (слабых полей) на функции мозга. Магнитоэнцефалограммы позволяют получать важную информацию для изучения высшей нервной деятельности.
2. Электромиография - это метод измерения функционального состояния скелетных мышц, основанный на регистрации возникающих в них электрических потенциалов. С помощью прибора - электромиографа изучаются рефлекторные реакции двигательных систем организма, периферического нейромоторного аппарата, а также проводится функциональная диагностика периферических нервов и мышц.
Методы и приборы для диагностических исследований внешнего дыхания
1. Спирография — это метод определения объемной скорости потребления кислорода и параметров внешнего дыхания (частота, минутный объем вентиляции и др.).
2. Пульмонография — акустический метод локального исследования легких, заключающийся в регистрации изменения амплитуды колебаний различных участков легкого в процессе дыхания.
Приборы для ФД легких подразделяют на три группы, в том числе:
1) для интегрального исследования легких: Метатест, Бронхомета-тест, Барометатест, Спирограф, Оксиспирограф, Пневмотахометр;
2) для газоаналитических исследований — газоанализаторы (предназначены для определения кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе);
3) для локальных исследований: Фонопульмограф, Фоно-пульмоскоп.
В настоящее время для анализа форсированного выдоха применяются приборы — компьютерные анализаторы с пробами бронхопро-вокаторов и бронхолитиков, что осуществляется с использованием
соответствующего программного обеспечения и дозаторов. Они позволяют оценить бронхиальную проходимость, влияние на нее различных факторов, в т.ч. аллергенов и лекарственных препаратов.
Постепенно внедряются в медицинскую практику приборы для оценки комплексного сопротивления дыхания методом форсированных осцилляций, позволяющие получить объективные данные о реактивной компоненте сопротивления дыхания.
Отмечается тенденция роста производства приборов, позволяющих оценить качество жизни. Это системы для оценки максимальной скорости потребления кислорода и анаэробного порога при физической нагрузке. Они применяются в различных центрах здоровья.