Современное развитие здравоохранения и медицинской промышленности однозначно свидетельствует, что создание новейшей медицинской аппаратуры и особенно высоких биомедицинских технологий стало возможным лишь благодаря участию в этом высококвалифицированных инженеров, владеющих в необходимой мере медико- биологическими знаниями и работающих в тесной кооперации с врачами. С другой стороны, эффективное использование подобной аппаратуры особенно сложной и дорогостоящей возможно при наличии специалистов с определенным багажом технических и компьютерных знаний и так называемых клинических инженеров, роль которых в продуманном техническом оснащении и успешном функционировании медицинских учреждений стремительно возрастает. Именно подготовке подобных специалистов и повешен данный курс

1. Основные понятие, целы и задачи курса – 2 часа;

Роль курса в подготовки высококвалифицированного инженера – мед техники. Понятие биомедицины и место электронной аппаратуры, систем в развитие современной медицины и биотехнологии. Понятие биосигналов и их характеристики. Определение биомедицинской аппаратуры и системы.

2. Классификация и структура биотехнической и медицинской аппаратуры, систем –2 часа;

Классификация биомедицинской аппаратуры и общие принципы обработки биосигналов. Измерения физиологических показателей. Компоненты биомедицинской аппаратуры. Структурная схема биомедицинского прибора.

3. Биофизические основы электронной биомедицинской техники– 21 часов;

3.1. Связь между биофизикой и физиологическими показателями – 3 часа;

Биоэлектрические потенциалы. Потенциал покоя. Потенциал действия. Распространение потенциала действия. Измерение биоэлектрических потенциалов.

3.2. Основные биоэлектрические сигналы – 4 часа;

Электрокардиограмма. Электроэнцефалограмма. Электромиограмма.

3.3. Измерение не электрических физиологических параметров - 4 часа.

Давление крови и кровопотоки. Тоны сердца. Измерение температуры. Параметры дыхательной системы.

3.3. Физические и физиологические аспекты природы звука - 3 часа.

Аудиология- наука изучающая слуха восприятие человека . Физические основы акустики. Чистый тон. Звук как сумма чистых тонов. Диапазон восприятия звука. Основные единицы измерения звука. Порог слуха.

3.4. Основы прохождение электрического тока в живых организмах - 3 часа.

Прохождение электрического тока в биообъектах. Реография и реограммы. Общая характеристика реограмм.

3.5. Другие физические явления часто применяемые в биомедицинской технике – 4 часа.

Ультразвук. Эхоэнцефалография. Другие применения ультразвукового сигнала. Лучи Рентгена и рентгенология.

 

4. Электроды применяемые в биомедицине- 5 часов.

Теория электродов и их характеристики. Электроды для снятия биоэлектрических потенциалов. Электроды применяемые при реографии. Влияние обработки кожи на ее импеданс и поляризацию.

Переменные. Исследование зависимостей в сравнении с экспериментальными исследованиями. Зависимые и независимые переменные. Шкалы измерений.

"Истинное" среднее и доверительный интервал. Форма распределения, нормальность. Корреляции. Простая линейная корреляция. Значимость корреляций. Выбросы. Количественный подход к выбросам. Корреляции в неоднородных группах.

Методы исследование применяемые в аудиологии. Тональная пороговая аудиометрия. Тональная надпороговая аудиометрия. Речевая аудиометрия. Анализ характеристики современных аудиометров.

Принцип работы реографа. Оптимальная частота. Аппаратура и методика реографии в медицине Реографы на радиолампах. Портативный транзисторный реограф. Вопросы техники безопасности при реографии.

История. Электроды и отведения. Размещение электродов в электрокардиографии. Отведения. Электрокардиографы. Практические проблемы записи ЭКГ. Специальные типы электрокардиографов.

Общие параметры приборов для измерение ЭМГ. Особенности электродов для ЭМГ. Компьютерный электромиограф.

Измерение температуры внутренних органов. Измерение температуры на поверхности кожи. Термограф. Тепловизор.

1. Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения Перевод с английского М. К. Размахнина Под редакцией канд. Техн. Наук р. И. Утямышева Москва “Радио и связь” 1981
2. Волькенштейн М.В. Молекулярная биофизика. - Москва: "Наука", 1977 г., 477 с.
3. Биофизика, книга 1. Учебное пособие для вузов. /под ред. А.Б.Рубина. - Москва: "Высшая школа", 1987., 365 с.
4. Волькенштейн М.В. Биофизика. Учебное пособие для вузов.- Москва: "Наука", 1989г., 489 с.
5. Биофизика. Учебное пособие для мед. вузов./Ю.А.Владимиров, А.И.Деев, Д.И.Рощупкин и др./ - Москва: "Медицина", 1983 г., 272 с.
6. В.Г.Артюхов, Т.А.Шмелева, В.П.Шмелев. Биофизика. - Изд. Воронежского университета, 1994 г., 336 с.
7. Практическая аудиология. Ермолаев и др..М: Медицина.
8. Электрические измерения в фиологии и медицине. Шминкин Г.Е. /М :Медицина
9. Рентгенографические и томографические аппараты. Чикирдин Э.Г./М: Медицина
10. Современные электронные приборы и схемы в физико-химимческом исследование Алексееев и др. /М: Химия
11. Радиотехнические цепы и сигналы. Гоноровский /М Техника
12. Bailey J. J., Berson A. S., Garson A., et al. Recommendation for standartization and specification in automated electrocardiography: bandwidth and digital signal processing: A report for health professionals by an ad hos writing group of the commitee on electrocardiography and cardiac electrophysiology of the Council on Clinical Cardiology.-American Heart Association.- Circulation.-1990.-V. 81.-730p.
13. Medical electrical equipment, Part 3, Particular requirement for the essential perfomance of recording and analysing electrocardiographs. // IEC.- Geneva.-1996.-75p.
14. Цифровая обработка сигналов. Справочник. Гольденберг Л. М. и др.- М.: Радио и связь.-1985.-312с.
15. McKee J. J., Evans N. E. and Wallace D. Sigma-Delta analogue-to-digital converters for ECG signal acquisition. // in CD-ROM Proceeding of 18th Annual International Conference of the IEEE EMBS. (Amsterdam, 1996.)
16. New Product Application.-Analog Devices, Inc.- Norwood, USA-1996.-P. 3-84-3-87.
17. Park Sangil. Principles of Sigma-Delta Modulation for Analog-to-Digital Converters. // In The Communications Applications Manual.-Motorola Inc., Phoenix, Arizona.-1993.-V. DL411D/REV1.-P. 293-350.
18. Куриков С. Ф., Прилуцкий Д. А., Селищев С. В. Применение технологии многоразрядного сигма-дельта преобразования в цифровых многоканальных электрокардиографах. // Медицинская техника.-1997.-N4.-С. 7-10.
19. Куриков С. Ф., Прилуцкий Д. А., Селищев С. В. Технология S - D преобразования в многоканальных электрокардиографах. // Тезисы докладов Международной конференции по биомедицинскому приборостроению "Биомедприбор-96".- Москва, ВНИИМП РАМН.-8-10 октября 1996.-С. 26-27.
20. Куриков С. Ф., Плотников А. В., Прилуцкий Д. А., Селищев С. В. Электроэнцефалограф на основе сигма-дельта АЦП. // Тезисы докладов Международной конференции по биомедицинскому приборостроению "Биомедприбор-98".- Москва, ВНИИМП РАМН.-6-8 октября 1998.-С. 220-221.
21. Куриков С. Ф., Прилуцкий Д. А., Селищев С. В. Сигма-дельта преобразование в цифровых электрокардиографах. // Тезисы докладов 1-го международного симпозиума "Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия" в рамках международной конференции "Кардиостим-98".-Санкт-Петербург, 5-7 февраля 1998.-C. 89-90.
22. Cohen A. Biomedical Signals: Origin and Dynamic Characteristic; Frequency-Domain Analysis. // In The Biomedical Engineering Handbook, Editor-in-Chief J.D.Bronzino // CRC and IEEE Press.- Boca Raton, Florida.-1995.-P. 805-827.
23. 23.Гаджаева Ф. У., Григорьянц Р. А., Масенко В. П., Хадарцев А. А. Электрокардиографические системы отведений.- Тула: НИИ новых медицинских технологий, ТППО.-1996.-115с.
24. Использование некоторых систем отведений ЭКГ и ВКГ в кардиологической дифференциальной диагностике. Методические рекомендации.- М.: Министерство здравоохранения СССР.-1984.-28с.
25. Амиров Р. З. Интегральные топограммы потенциалов сердца. // М.: Наука.-1973.-108с.
26. Теоретические основы электрокардиологии. Под.ред. К. В.Нельсона, Д. В.Гезеловица:- М:, Медицина.-1979.-470с.
27. Титомир Л. И. Автоматический анализ электромагнитного поля сердца.- М.: Наука.-1984.-175с.
28. Кайсерес К., Дрейфус Дж. Вычислительные системы и автоматическая диагностика заболеваний сердца. -М.:Мир, 1974. -478с.
29. Пипбергер Х. Анализ электрокардиограмм на вычислительной машине. // Вычислит. устройства в биологии и медицине. -М.:Мир, 1967, С.15-19.
30. Малиновский Л.Г., Пинснер И.Ш., Цукерман Б.М. Математические методы описания ЭКГ. // Медицинская. Техника. -1968, N5, С.3-7
31. Неймарк Ю.И. -ред. Распознование образов и медицинская диагностика. -М.:Наука, 1972. -328с.
32. Hideki I. et al. An efficient encoding method for electrocardiography using spline functions/ // System and Computers in Japan. -1985. -V.16. -N 3. -P. 85-94.
33. Pitas I., Venetsanooulos A.N. Nonlinear order statistic filters for image filtering and edge detection. // North Holland. Signal Processing. -1986. -N 10. -P. 395-413.
34. Бриллинджер Д. Временные ряды: Обработка данных и теория. М.: Мир, 1980.-536с.
35. Харатьян Е.И. Адаптивная фильтрация "жестких" систем. // Математическое и программное обеспечение вычислительных информационных и управляющих систем. Межвуз. сб. науч. тр. -М.:МИЭМ, 1994. -С.49.
36. Харатьян Е.И. Математическая обработка сигналов в системе мониторирования электрокардиограмм. // Автореферат диссертации на соискание уч. ст. к.т.н. - Москва, 1997. - 24с.
37. Булыгин В.П., Васанов Т.Б., Лобанов Д.А., Пирвердиев Ч.А, Смирнов В.Ю., Федоров С.И., Харатьян Е.И., Чепайкин А.Г. Вопросы создания интерпретирующего электрокардиографа. // Тезисы докладов международного симпозиума "Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий ХХ-ХХI". - М.:Крук, 1999. - С.288-290.
38. Томпкинс У., Уэбстер Дж. Микропроцессорные медицинские системы. Проектирование и применение. -М.: Мир, 1983.-541с.
39. Wartak J., Milliken J. A., Karchmar J. Computer program for pattern recognition of electrocardiograms // Comput. Biomed. Res. -1970. -V. 3. -N 4. - P. 344-374.
40. Кайсерес К., Дрейфус Дж. Вычислительные системы и автоматическая диагностика заболеваний сердца. -М.:Мир, 1974. -478с.
41. Малиновский Л.Г., Пинснер И.Ш., Цукерман Б.М. Математические методы описания ЭКГ. // Медицинская. Техника. -1968, N5, С.3-7
42. Гуревич М.Б., Злочевский М.С. Выбор представительного кардиоцикла при контурном анализе ЭКГ на микроЭВМ. // Применение мат. методов обработки медико-биологических данных и ЭВМ в мед. технике. - М.: ВНИИМП, 1984. - С.75-77
43. Wortzman D. et al. A hybryel system for measurement and interpretation of electrocardiograms. // Ann. N.Y. Acad. Sci., 1968. - V. 128. - P. 875.
44. Talmon J.L., van Bemmel J.H. Template wave-form recognition revisited. Results of CSE database. // Proc. of " Comput. Cardiol. 10-th Annu. meet. Aechen., Okt., 1983". Los Angeles. Calif., 1983. - P. 246-252.
45. Валужис А.К., Лосинксне Л.В. и др. Структурный анализ электрокардиосигналов. // Математическая обработка медико-биологической информации. - М.: Наука, 1976, С. 182-192.
46. Фу К. Структурные методы в распознавании образов. - М.: Мир, -1977, С.25-115.
47. Bemmel J.H. van Past and future research goals for computerized ECG processing. // "Comput. ECG Anal.: Towards Stand. Proc. IFIP - IMIA Work Cont., 2-5 June 1985". Amsterdam e.a., 1986. - P. 367-381.
48. Валужис А.К., Рашимас А.П. Статистический алгоритм структурного анализа ЭКС. // Кибернетика, 1979, N 3, С.91-95.