WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
С.В. ФРОЛОВ, В.М. СТРОЕВ, А.В. ГОРБУНОВ, В.А. ТРОФИМОВ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» С.В. ФРОЛОВ, В.М. СТРОЕВ, А.В. ГОРБУНОВ, В.А. ТРОФИМОВ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ Утверждено Учёным советом университета в качестве учебного пособия Тамбов Издательство ТГТУ 2008 УДК 616-71(075) ББК Р.с5я73 М545 Рецензенты:

Кандидат технических наук, преподаватель ТВАИУРЭ(ВИ) А.Ю. Куликов Кандидат технических наук, профессор ТГТУ Ю.А. Брусенцов Фролов, С.В.

М545 Методы и приборы функциональной диагностики : учебное пособие / С.В. Фролов, В.М. Строев, А.В.

Горбунов, В.А. Трофимов. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 80 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0762-9.

Рассмотрены методы и приборы функциональной диагностики.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Инженерное дело в медико-биологической практике» при изучении дисциплин «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий» и «Медицинские аппараты, системы и комплексы».

УДК 616-71(075) ББК Р.с5я73 ISBN 978-5-8265-0762-9 © ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» (ТГТУ), 2008 Учебное издание ФРОЛОВ Сергей Владимирович, СТРОЕВ Владимир Михайлович, ГОРБУНОВ Алексей Викторович, ТРОФИМОВ Вячеслав ААлександрович МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ Учебное пособие Редактор Т.М. Г л и н к и н а Инженер по компьютерному макетированию Т.Ю. З о т о в а Подписано в печать 16.12.2008 Формат 60 84 / 16. 4,65 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 561 Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14 ВВЕДЕНИЕ За последние несколько десятилетий наблюдалось интенсивное развитие медицинской науки и практики. B этом прогрессе немалую роль сыграла техника. K настоящему времени на грани медицины, c одной стороны, и электроники – c другой, сложилась новая отрасль – медицинская электронная техника.

Процесс подготовки творчески мыслящего инженера, связанного с областью биомедицинского электронного приборостроения, невозможен без воспитания и развития у него в студенческие годы интереса к самостоятельной исследовательской деятельности. Именно поэтому в последние годы во всех руководящих документах высших учебных заведений ей уделяется особое внимание.

На сегодняшний день невозможно представить медицину без применения электронной медицинской диагностической аппаратуры. Одной из основных задач медицинского контроля за состоянием человека является диагностика состояния здоровья с целью выявления патологических процессов, наличия инфекций в организме, предрасположенности к патологиям и прогнозирования их развития. В помощь студентам предлагается данное учебное пособие.

Основное внимание в пособии уделено области диагностических методик, базирующихся на уникальных медицинских приборах, нестандартном лабораторном и диагностическом оборудовании. В нём анализируются методики рео- и электроэнцефалографии, механизмы их формирования; основные принципы метода вектокардиографии, применение метода линейного синтеза стандартных отведений из ортогональных отведений векторкардиографии. Рассмотрены основные приборы для функциональной диагностики – электрокардиографы, элекрокардиомониторы, электроэнцефалографы, реографы, автоматизированные системы оперативного врачебного контроля.

Учебное пособие органически дополняет лекционный материал и даёт возможность студенту проявить индивидуальность в подходах к самостоятельному решению поставленных задач.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Инженерное дело в медикобиологической практике» и занимающихся изучением и разработкой медицинского диагностического оборудования.

1. РЕОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ 1.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ.

ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГУ Развитию и техническому обоснованию реографии способствовали многочисленные работы, посвящённые исследованию электропроводности, электрического сопротивления различных органов и частей тела, а также влиянию на организм постоянного и переменного тока разной частоты.

Развитие метода реографии неразрывно связано с установлением зависимости между работой сердца и колебаниями сопротивления и ёмкости в тканях. Изменения электрической ёмкости, обусловленные колебаниями объёма сердца, были обнаружены в 1907 г.

Рядом учёных было установлено, что наблюдаемые изменения импеданса (электропроводности) являются результатом синхронных с пульсом колебаний объёма исследуемых областей тела, отражающих артериовенозную разницу кровенаполнения.

Наиболее тщательные и систематические исследования по теоретическому обоснованию и практическому применению регистрации колебаний электрического сопротивления для объективной оценки состояния кровообращения в различных частях тела были проведены А.А. Кедровым (1948 г.). Изучая влияние различных частот (1 – 300 кГц) переменного тока на электрическое сопротивление тканей, автор установил, что наилучшие результаты (электроплетизмограммы, адекватно и полнее отражающие состояние гемодинамики) получаются при использовании переменного тока частотой около 100 кГц.

Кровообращение головного мозга характеризуется специфическими особенностями, обусловленными его сложной структурной и функциональной организацией.

Объём крови, протекающей через головной мозг человека, составляет, как правило, значительную часть (у взрослых примерно 15 %) общего объёма крови. Из общего количества кислорода, поступающего в организм с вдыхаемым воздухом, головной мозг потребляет 20 – 25 %.

Кроме массы циркулирующей крови важным фактором, определяющим интенсивность кровоснабжения головного мозга, является скорость кровотока. Известно, что скорость артериального кровотока в мозгу значительно больше, чем в других органах. Такое интенсивное кровоснабжение обеспечивается большой и сложной сетью мозговых сосудов с разнообразной ангиоархитектоникой.

Кровоснабжение мозга осуществляется двумя парами магистральных артерий – внутренними сонными и позвоночными, образующими на основании мозга виллизиев круг. Виллизиев круг является мощным коллектором, обеспечивающим распределение крови в головном мозгу. Вследствие равенства давления в правых и левых, а также в передних и задних половинах виллизиева круга в определённых местах передней и задних соединительных артерий образуются «мёртвые пункты», в которых движения крови нет. Следовательно, кровь из разных сосудов в пределах виллизиева круга в физиологических условиях не смешивается, а попадает в зону васкуляризации каждой отдельной артерии.

Задняя мозговая циркуляция поддерживается кровотоком из позвоночных артерий, причем после их слияния в основную артерию кровь из правой позвоночной артерии течёт строго по правой половине, а из левой позвоночной – по её левой половине. Возможно, равномерному распределению крови по гомолатеральным сторонам способствуют и сосудистые пучки, отходящие от дорсальных сторон позвоночных артерий у места их слияния.

Однако даже при незначительном уменьшении давления в каком-нибудь из магистральных сосудов (прижатие артерий на шее при резких движениях головы или при сдавлении шеи) сейчас же происходит переток крови в направлении снизившегося давления. Из сказанного видно, что динамика кровоснабжения мозга даже в физиологических условиях зависит от состояния коллатерального кровообращения. Виллизиев круг является наиболее мощной и постоянно действующей системой анастомозов, обеспечивающей коллатеральное кровообращение в обоих полушариях. Кроме того, существуют ещё две системы анастомотических связей, не функционирующие в нормальных условиях, но приобретающие важное значение в условиях сосудистой патологии. Это связи внутренней сонной и позвоночной артерий с наружной сонной артерией и анастомозы трёх мозговых артерий между собой на поверхности мозга.

Общая масса внутричерепного содержимого (мозговое вещество, артериальная кровь, венозная кровь и ликвор) относительно постоянна. Приток артериальной крови – важный фактор для поддержания внутричерепного давления. Изменение кровенаполнения мозга сказывается на давлении ликвора. Гемодинамика в головном мозгу поддерживается пульсовыми движениями крови. Ритмические колебания объёма мозговых сосудов (пульсация мозга) связаны с активным сужением и расширением сосудов и перемещением ликвора, а также находятся в зависимости от ряда влияний, в частности от сокращений сердца и дыхания (присасывающего действия грудной клетки, способствующего венозному оттоку от мозга).

Отток крови из полости черепа осуществляется по развитой венозной системе (вены, синусы, венозные выпускники), открыто сообщающейся с внечерепными венами. Анатомическое и функциональное единство мозговых вен с внечерепными венами и отсутствие в них клапанов обеспечивают возможность кровотока в разных направлениях – в зависимости от местных условий и потребностей тканей в притоке и оттоке крови. Используя эти особенности венозного кровообращения головы, А.А. Кедров и А.И. Науменко (1954 г.) при изучении церебральной гемодинамики собак получили экспериментальные данные, подтверждающие пульсовый характер движения крови в сосудах мозга в закрытом черепе. Постоянные пульсовые и дыхательные колебания внутричерепного давления в закрытом черепе, согласно их данным, возможны благодаря наличию своеобразных приспособительных механизмов: с одной стороны, существованию пульсового венозного оттока из полости черепа и, с другой, – благодаря перемещению ликвора из полости черепа в спинномозговую полость в связи с разными фазами дыхания. Это позже подтвердилось в исследованиях Ю.Е. Москаленко и А.И. Науменко (1957 г.). Они определили не только характер этих колебаний (пульсовых волн, дыхательных и волн третьего порядка), но и их абсолютные величины. В замкнутой полости черепа объём мозга колеблется незначительно благодаря тому, что он окружён со всех сторон несжимаемым ликвором и при пульсовых колебаниях давление крови встречает со всех сторон противодавление.

Церебральная гемодинамика, таким образом, отличается от кровоснабжения других органов не только большей интенсивностью и постоянством, но и особенностями коллатерального кровообращения, а также тесной взаимосвязью с ликворообращением. Последняя проявляется в большой взаимозависимости между венозным и ликворным давлением.

При венозном застое мозга развивается ликворная гипертензия.

Наряду с существованием взаимосвязи между циркуляцией крови и ликвора имеется тесная взаимозависимость между состоянием регионарного кровотока и функциональной активностью различных образований мозга. Усиление кровообращения в одних структурных образованиях мозга при их усиленной деятельности сопровождается уменьшением кровоснабжения других, находящихся в это время в состоянии относительного покоя.

Благодаря богатому интракраниальному коллатеральному кровотоку – как артериальному, так и венозному – в обоих полушариях нет области, которая обеспечивалась бы исключительно одной магистральной артерией или одной магистральной веной. Это, наряду с перераспределением крови в мозгу в зависимости от функциональной активности различных его образований, предопределяет целесообразность изучения регионарной гемодинамики мозга одновременно в нескольких его областях.

1.2. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ РЕОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ Изменения импеданса между электродами, накладываемыми на кожные покровы головы, определяются сложным комплексом факторов, которые представлены на рис. 1.1.

Ведущими факторами, или возмущающими воздействиями, являются колебания системного венозного и артериального давления, а остальные играют модулирующую роль. Последние следует разделить на три группы. Первая – это факторы внутричерепной гемодинамики, определяющие информативность реоэнцефалограммы (РЭГ). Вторая группа – факторы, не связанные с внутричерепной гемодинамикой, т.е. факторы, являющиеся источником помех и снижающие информационную ценность РЭГ. Поэтому следует выяснить условия, при которых влияние внутричерепных факторов будет наиболее выражено, а влияние помехонесущих факторов – минимальным.

Исходя из схемы на рис. 1.1 очевидно, что внутричерепные гемодинамические и ликвородинамические факторы могут иметь выраженное модулирующее влияние на РЭГ. Действительно, пульсовые изменения пассивных электрических свойств внутричерепного содержимого определяются приростом кровенаполнения полости черепа за счёт пульсовых колебаний в артериальной и венозной системах головного мозга. В связи с особенностью биофизической структуры системы внутричерепной гемодинамики способность сосудов мозга вместить дополнительный объём крови по сравнению с другими органами весьма ограничена. В механизмах компенсации систолического объёма крови особое значение приобретают такие факторы, как колебания внутричерепного давления, ускорение тока крови, передача артериальной пульсации на вены непосредственно через ликвор, перераспределение внутричерепного объёма между артериальной, венозной кровью и ликвором. Электропроводность ликвора отличается от электропроводности крови, а последняя неодинакова в различных участках сосудистой системы мозга. Таким образом, пульсовая волна РЭГ представляет собой комплексный биофизический сигнал сложной природы, основная информационная ценность которого заключается в возможности судить о пульсовых изменениях кровенаполнения мозговой ткани, что в свою очередь зависит от растяжимости стенок церебральных сосудов. Следовательно, РЭГ может отражать как структурные изменения стенок мозговых сосудов, например при атеросклерозе, так и динамические изменения их тонуса в ответ на функциональные нагрузки. Последнее может представить интерес как неинвазивный методический подход для оценки адаптационных способностей сосудистой системы головного мозга при тех или иных внешних воздействиях на организм или патологических состояниях.

Рис. 1.1. Схема формирования РЭГ-волны Влияние внечерепных гемодинамических факторов. Вопрос о соотношении вне- и внутричерепных факторов является наиболее спорным в физиологическом и биофизическом обосновании метода РЭГ. Как следует из рис. 1, внечерепные сосуды находятся под влиянием тех же гемодинамических факторов, что и внутричерепные. При этом их реакции на такие воздействия, как изменение парциального давления углекислого газа артериальной крови, колебания артериального давления, симпатическая стимуляция и некоторые другие воздействия, могут быть неодинаковыми и даже разнонаправленными. Изучение относительной роли вне- и внутричерепных сосудов в генезе РЭГ проводится путём биофизического анализа и путём экспериментального физиологического исследования.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.