Метрологический контроль средств физической реабилитации
СОДЕРЖАНИЕ: Электрокардиограмма как прибор для измерения функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Технические характеристики прибора электрокардиограф ЭК1Т-03М. Работа с прибором. Запись электрокардиограммы и пульса. Методика метрологических измерений.Министерство образования и науки Украины
Открытый международный университет развития человека “Украина”
Горловский филиал
Кафедра физической реабилитации
Заведующий кафедрой: доц. Томашевский Н.И.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: Метрологический контроль средств физической реабилитации
Выполнил:
студент 5-го курса группы ФР-01
дневного отделения
факультета “Физическая реабилитация”
Васькин Константин Евгеньевич
Руководитель: Кирилов А.Н.
2006
ВАРИАНТ № 1
СОДЕРЖАНИЕ
ВАРИАНТ № 1. 2
Электрокардиограмма как прибор для измерения функционального состояния сердечно-сосудистой системы человека. 3
РАБОТА С ПРИБОРОМ.. 9
Подготовка прибора к работе. 9
Подключение кабеля отведений. 10
Запись электрокардиограммы.. 11
Список литературы.. 19
Электрокардиограмма как прибор для измерени я функционального состояния сердечно-сосудистой системы человека
Электрокардиограмма (ЭКГ) представляет собой запись суммарного электрического потенциала, возникающего при возбуждении множества миокардиальных клеток.
ЭКГ записывают с помощью электрокардиографа. Его основными частями являются гальванометр, система усиления, переключатель отведений и регистрирующее устройство. Электрические потенциалы, возникающие в сердце, воспринимаются электродами, усиливаются и приводят в действие гальванометр. Изменения магнитного поля передаются на регистрирующее устройство и фиксируются на электрокардиографическую ленту, которая движется со скоростью 10-100 мм/с (чаще 25 или 50 мм/с).
Во избежание технических ошибок и помех при записи ЭКГ необходимо обратить внимание на правильность наложения электродов и их контакт с кожей, заземление аппарата, амплитуду контрольного милливольта и другие факторы, способные вызвать искажение кривой.
Электроды для записи ЭКГ накладывают на различные участки тела. Система расположения электродов называется электрокардиографическими отведениями.
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ ОТВЕДЕНИЯ
В клинической практике наиболее распространены отведения от различных участков поверхности тела. Эти отведения называются поверхностными. При регистрации ЭКГ обычно используют 12 общепринятых: 6 от конечностей и 6 грудных. Первые 3 стандартных отведения были предложены еще Эйнтговеном. Электроды при этом накладываются следующим образом:
отведение: левая рука (+) и правая рука (-);
отведение: левая нога (+) и правая рука (-);
отведение: левая нога (+) и левая рука (-).
Оси этих отведений образуют во фронтальной плоскости грудной клетки так называемый треугольник Эйнтговена.
Регистрируют также усиленные отведения от конечностей:
aVR - от правой руки;
aVL - от левой руки;
aVF - от левой ноги.
К положительному полюсу аппарата присоединяют проводник электрода от соответствующей конечности, а к отрицательному полюсу - объединенный проводник электродов от двух других конечностей. Усиленные отведения от конечностей находятся в определенном соотношении со стандартными. Так, отведение aVL в норме имеет сходство с I отведением, aVR - с зеркально перевернутым II отведением, aVF сходно со II и III отведениями.
Шесть грудных отведений обозначают V1 - V6. Электрод от положительного полюса устанавливают на следующие точки:
V1 - в четвертом межреберье у правого края грудины;
V2 - в четвертом межреберье у левого края грудины;
V3 - посередине между точками V2 и V4;
V4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;
V5 - на уровне отведения V4 по левой передней аксиллярной линии;
V6 - на том же уровне по левой средней аксиллярной линии.
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ ЭК1Т-03М
1. НАЗНАЧЕНИЕ
Электрокардиограф ЭК1Т-03М является модернизированной моделью электрокардиографа ЭК1Т-03.
ЭК1Т-03М - это одноканальный электрокардиограф, 3-го класса точности, с перьевой записью на термочувствительной бумаге.
Электрокардиограф ЭК1Т-03М предназначен для определения контактным методом зависимости разности потенциалов электрического поля сердца от времени в лечебно-профилактических медицинских учреждениях.
Электрокардиограф и принадлежности к нему:
электрокардиограф;
электроды для конечностей;
электрод грудной;
резиновые ленты для крепления электродов к конечностям;
кабель сетевой;
кабель отведений;
техническая документация.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Отведения регистрируемые электрокардиографом: I; II; III; aVR; aVL; aVF; V.
Диапазон измерения напряжения U от 0,03 до 4 мВ.
Диапазон измерения интервалов времени t от 0,01 до 2,00 с. Погрешность измерения напряжения сигналов со спектром в диапазоне частот от 0,5 до 60 Гц DU = ± (0,6/x + 0,15U) мВ.
Чувствительность: x - 5, 10,20 мм / мВ.
Погрешность измерения интервалов времени: Dt = ± (0,5/v + 0,1t) с.
Скорость движения носителя записи: v - 25 и 50 мм / с.
Эффективная ширина записи канала 40 мм.
Полоса пропускания от 0,2 до 60 Гц.
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики ± 15%.
Верхняя граничная частота от 60 до 70 Гц.
Входное сопротивление не менее 5 Мом.
Эквивалентное сопротивление синфазных помех не более 100 Ом.
Уровень внутренних шумов, приведенных ко входу, не более 30 мкВ.
Время установления рабочего режима не более 1 мин.
Время непрерывной работы 8 час.
Питание от сети переменного тока частотой 50 или 60 Гц напряжением 127±12,7В или 220±22В.
Потребляемая мощность от сети переменного тока - не более 25 Вт.
Габариты в мм - 270 х 200 х 100.
Масса с сетевым блоком питания не более 3,9 кг.
Условия эксплуатации: электрокардиограф должен работать при температуре окружающей среды +25 ± 15°С, относительной влажности воздуха 65 ± 15% и атмосферном давлении 750 ± 30 мм рт. ст.
Электрокардиограф имеет изоляцию сетевой цепи относительно рабочей части и корпуса прибора, испытанную напряжением 4000 В, обеспечивающую безопасность пациента и обслуживающего персонала.
3. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
Расположение органов управления электрокардиографом показано на рис.1.
1. - Сетевой выключатель.
Для включения электрокардиографа необходимо передвинуть сетевой выключатель в положение, отмеченное красной точкой.
3. - Индикатор включения питания.
При подключении к сети переменного тока светится индикатор включения питания.
6. - Регулятор накала пера.
8. - Переключатель отведений.
9. - Регулятор смещения пера.
10. - Кнопка калибровки 1mV.
При нажатии кнопки на вход электрокардиографа подается сигнал 1 мВ при положении 1mV переключателя отведений.
- Кнопка переключения скорости 50/25.
- Кнопка успокоения О - МТ.
Для включения успокоения необходимо зафиксировать кнопку в нижнем положении. При включении кнопки успокоения собственные входы электрокардиографа отключаются.
- Кнопка записи М.
Фиксация кнопки в нижнем положении означает начало записи.
- Переключатель чувствительности 0 5 10 20 mm/mV.
При положении 0 накоротко замкнут вход усилителя мощности. Это положение может быть использовано при профилактике и ремонте.
Кабель отведений
Кабель отведений предназначен для подключения электродов, наложенных на тело пациента, к электрокардиографу.
Кабель отведений состоит из 5 проводов, соответствующих числу электродов и оканчивающихся наконечниками. Кабель подключается к встроенному усилителю биопотенциалов (УБП) через вилку 7 (рис.1).
1 2 3 4 5 6
16
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ
15 ЭК1Т-03М
IIIaVR
IIaVL
М О-МТ 50 25 1 mVIaVF
1mVV
14 mm / mV
13 12 11 10 9 8
Рис.1. Внешний вид прибора.
Сетевой выключатель;
Вилка для подключения сетевого кабеля;
Индикатор включения питания;
Вилка для подключения питания от аккумуляторного источника автомобиля;
Гнездо заземления;
Регулятор накала пера;
Вилка для подключения кабеля отведений;
Переключатель отведений;
Регулятор смещения пера;
Кнопка калибровки;
Кнопка переключения скорости;
Кнопка успокоения;
Кнопка записи;
Переключатель чувствительности;
Тепловое перо;
Подвижной столик.
РАБОТА С ПРИБОРОМ
Подготовка прибора к работе
Достаньте электрокардиограф из футляра и установите в удобном для оператора положении.
Заправьте электрокардиограф бумажной лентой следующим образом:
слегка утопите и отведите в сторону подвижной столик 16 (рис.1), при этом под действием пружины столик откидывается и занимает вертикальное положение;
установите рулон бумаги на вращающуюся втулку;
свободный конец ленты заправьте поверх валиков в направляющие пазы подвижного столика, при этом конец ленты должен выходить из окна столика на 2-3 см;
установите столик в рабочее положение.
Установите органы управления в исходное положение:
выключатель сети в положение отключено (противоположное отмеченному красной точкой);
переключатель отведений в положение 1mV;
переключатель чувствительности в положение 10 mm/mV;
кнопку записи М в положение отключено (верхнее положение);
кнопку успокоения О-МТ в положение включено (нижнее положение);
кнопку переключения скорости 50/25 в верхнее или нижнее положение в зависимости от требуемой скорости движения ленты.
Заземлите электрокардиограф, соединив гнездо заземления ^ с заземляющим контуром, в качестве которого может служить водопроводная труба или, при невозможности подключения к ней, труба центрального отопления.
Подключите к разъему 127/220V электрокардиографа сетевой кабель, имеющий плоскую вилку. Кабель включается в розетку сети с любым напряжением 127 или 220 В, нужный режим устанавливается автоматически.
ВНИМАНИЕ! Запрещается пытаться подключать сетевой кабель к разъему -12 электрокардиографа.
Подключение кабеля отведений
Для подключения кабеля отведений к вилке 7 (рис.1) электрокардиографа сначала соедините разъемы по шлицевому соединению, а затем заверните накидную гайку для получения надежного контакта. Наложите четыре электрода на конечности и грудной электрод на грудь согласно общепринятой методике. Резиновые ленты должны надежно закрепить электроды, но не слишком сильно, чтобы не создавать неприятного ощущения для пациента. Для улучшения контакта положите между кожей пациента и электродами прокладки из марли или фильтровальной бумаги, смоченные 5-10% раствором поваренной соли в воде и слегка отжатые. Соедините наконечники кабеля с электродами в соответствии с расцветкой проводов кабеля отведений и закрепите винтами.
Провода кабеля отведений присоединяются к электродам в следующем порядке:
R красный - к электроду на правой руке
L желтый - к электроду на левой руке
F зеленый - к электроду на левой ноге
N черный - к электроду на правой ноге
C белый - к грудному электроду.
Запись электрокардиограммы
Включите электрокардиограф, передвинув сетевой выключатель по направлению к красной точке. При этом должен засветиться индикатор включения питания.
Регулятором смещения пера установите перо 15 (рис.1) на середину поля записи и установите кнопку успокоения О-МТ в верхнее положение.
Включите кнопку записи М и, нажимая и отпуская кнопку калибровки 1mV, запишите два-три калибровочных импульса, указывающих на чувствительность прибора.
ВНИМАНИЕ! Запись калибровочных импульсов проводите только при установке переключателя отведений в положение 1mV.
При переключении переключателя отведений осуществляется автоматическое успокоение. При необходимости дополнительного успокоения включите кнопку успокоения О-МТ. Перестановку грудного электрода или проверку качества контактов в цепи пациента (для исключения биения пера) проводите только при включенной кнопке успокоения О-МТ.
Установите переключатель отведений в положение 1 (1-е стандартное отведение), включите кнопку записи и запишите необходимое число циклов электрокардиограммы. Переключая переключатель отведений, запишите электрокардиограммы для других стандартных отведений.
Если амплитуда зубцов электрокардиограммы в каком-либо отведении превышает ширину поля записи или слишком мала, что затрудняет исследование, измените чувствительность, переключив переключатель чувствительности соответственно в положение 5 или 20 mm/mV, снова запишите калибровочные импульсы и запишите электрокардиограмму в нужном отведении.
Для получения качественной записи электрокардиограммы необходимо, чтобы пациент лежал в удобном положении, был расслаблен и спокоен. Во время записи электрокардиограммы пациент не должен касаться корпуса электрокардиографа, а оператору не следует одновременно касаться пациента и электрокардиографа. Не следует прикасаться к кабелю отведений в момент записи, так как это может привести к неточности в записи электрокардиограммы.
Описать методику метрологических измерений: роста, веса тела, окружности грудной клетки, толщины жировой прослойки, ЖЁЛ, ЧСС.
Методика антропометрических измерений.
Антропометрия - измерение основных физических показателей человека. Включает в себя взвешивание, измерение длины тела, окружности груди и живота.
Показатели антропометрических данных измеряются в линейных единицах системы Си: рост и окружность грудной клетки (метр, сантиметр), вес (килограмм, грамм) и оценивается по соответствующей таблице.
Методика измерения роста. Для измерения роста используют ростомер, представляющий собой вертикальную планку с нанесенной на ней сантиметровой шкалой, укрепленную на площадке. По вертикальной планке движется вверх-вниз планшет с горизонтально расположенным козырьком. При измерении роста стоя, пациента ставят на площадку спиной к вертикальной стойке так, чтобы он касался стойки пятками, ягодицами, лопатками и затылком. При измерении роста сидя, пациент садиться на скамейку, касаясь вертикальной стойки ягодицами и межлопаточной областью. Голова находится в таком положений, чтобы наружный слуховой проход и глаз были на одном уровне. Планшет опускают на голову. Цифры на шкале у нижнего края планшета указывают длину тела больного.
Методика измерения веса тела. Взвешивание производят на медицинских весах, правильно установленных и отрегулированных. Для регулировки грузы на верхней и нижней планках коромысла (граммы и килограммы) ставят в нулевое положение, открывают защелку коромысла и с помощью двигающихся на винте балансировочных грузиков балансируют коромысло. Пациент должен становиться на площадку весов при закрытой защелке коромысла.
Методика измерения окружности грудной клетки. Окружность грудной клетки измеряют мягкой сантиметровой лентой. Сзади она должна располагаться под нижними углами лопатки, спереди - на уровне IV ребра (Рис.2). Измерение производят при спокойном дыхании, на максимальном вдохе и выдохе.
Рис.2. Измерение окружности грудной клетки
Методика измерения кожно-жировой складки.
Удобно и достаточно объективно определять толщину кожно-жировых складок калипером.
Толщина кожно-жировой складки зависит от возраста, пола, телосложения, профессиональной деятельности, занятий спортом, питания и др. на правой стороне тела. Кожную складку плотно сжимают большим и указательным пальцами или тремя пальцами так, чтобы в ее составе оказалась бы кожа и подкожный жировой слой. Пальцы располагают приблизительно на 1 см выше места измерения. Ножки калипера прикладывают так, чтобы расстояние от гребешка складки до точки измерения примерно равнялось толщине самой складки.
Для определения состава массы тела рекомендуется измерять толщину жировых складок так:
1) под нижним углом лопатки складка измеряется в косом направлении (сверху вниз, изнутри наружу);
2) на задней поверхности плеча складка измеряется при опущенной руке в верхней трети плеча (область трехглавой мышцы ближе к ее внутреннему краю) - складка берется вертикально;
3) на передней поверхности плеча складка измеряется в верхней трети внутренней поверхности плеча (область двуглавой мышцы), - на передневнутренней поверхности в наиболее широком месте - складка берется вертикально;
4) на передней поверхности груди складка измеряется под грудной мышцей по передней подмышечной линии - складка берется в косом направлении (сверху вниз, снаружи внутрь);
5) на передней стенке живота складка измеряется на уровне пупка справа на расстоянии 5 см - берется вертикально;
6) на бедре складка измеряется в положении сидя, ноги согнуты в коленных суставах под прямым углом - складка измеряется в верхней части бедра на переднелатеральной поверхности параллельно ходу паховой складки, несколько ниже ее;
7) на голени складка измеряется в том же исходном положении, что и на бедре, - берется почти вертикально на заднелатеральной поверхности верхней части правой голени на уровне подколенной ямки;
8) на тыльной поверхности кисти складка измеряется на уровне головки третьего пальца. Толщину слоя определяют как средней величины всех измерений.
Методика измерения ЖЁЛ. Жизненная емкость легких (ЖЁЛ) состоит из дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5-4 л, у мужчин - 3,5-5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8л.
Абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за индивидуальных колебаний. При оценке состояния обследуемого рекомендуется рассчитывать должные величины.
Для расчета ДЖЕЛ используют формулу Anthony и Vernath (1961), в основу которой положена величина основного обмена (ккал/24 ч). Ее находят по таблицам Гаррис-Бенедикта соответственно полу, возрасту и массе тела. ДЖЕЛ = величина основного обмена (ккал) х к, где к - коэффициент: 2,3 у женщин, 2,6 - у мужчин. Величину основного обмена (ккал) определяем по таблицам Гаррис-Бенедикта, где находят фактор роста (Б) и фактор веса (А). Сумма А + Б и есть должная величина основного обмена. Должный основной обмен, как и ЖЕЛ, зависит от пола, возраста, роста и веса, легко определяется по специальным таблицам и выражается в килокалориях.
ЖЁЛ измеряют спирометром с помощью метода спирографии.
Спирография (СГ) - метод функциональной диагностики, изучающий внешнее дыхание, с помощью которого выявляются основные объемные характеристики дыхательной деятельности.
Датчиком при СГ является загубник, соединенный с эластичной трубкой. Чтобы дыхание проводилось только через трубку, на нос обследуемого одевается зажим. Режимы, в которых проводится СГ, следующие:
• спокойное [обычное] дыхание;
• максимальный выдох; максимальный вдох;
• форсированное дыхание - максимально глубокое частое дыхание.
Запись исследования - спирограмма - в спирографах более раннего типа осуществлялась на бумажную ленту чернильным самописцем. В комплексах типа Пульмовент и аналогичных ему результат СГ выводится на принтерную печать, дизайн - в зависимости от особенностей программного обеспечения. СГ регистрирует следующие статические характеристики внешнего дыхания:
• объем дыхания (ОД) - изменение объема легких в режиме спокойного дыхания; в норме составляет 0,25-0,5 л;
• резервный объем вдоха (РО) - разность между объемом обычного и глубокого вдоха; норма - 1,5-2л;
• резервный объем выдоха (РО) - разность между объемом обычного и глубокого выдоха; норма-1,5-2 л;
• жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - изменение объема легких от максимального вдоха до максимального выдоха; равна сумме ОД, РО и Ро; норма - 3,5-5 л;
• остаточный объем легких (ООЛ) - объем воздуха, который не может быть произвольно выдохнут; измеряется с помощью газоанализатора - приставки к спирографу, принцип работы которой - разведение гелия в воздушной смеси; норма ООЛ-1-1,5 л;
• общая емкость легких (ОЕЛ) - объем, составляющий сумму ЖЕЛ и ООЛ; в норме-4,5-6,5 л.
Кроме этого при СГ измеряются динамические характеристики:
• ритм дыхания - частота повторяемости дыхательных циклов в единицу времени; в норме - 12-18 дыханий в минуту;
• минутный объем дыхания (МОД) - объем воздуха, поступающий в легкие за 1 минуту; в спокойном состоянии величина МОД составляет 6-8 л/мин;
• максимальная вентиляция легких (МВЛ) - МОД в условиях форсированного дыхания; в норме в 25-26 раз превышает статическую ЖЕЛ.
Методика измерения ЧСС. Пульс - периодические толчкообразные колебания стенок, сосудов, вызванные движением крови, выталкиваемой сердцем во время систолы. Исследование пульса проводят в местах, где артерии расположены поверхностно. Пульс можно прощупать на височной, сонной, бедренной артериях, артериях стопы и др. Удобнее всего определять пульс на лучевой артерии. Техника проведения: расположить II-IV пальцы своей правой руки по ходу лучевой артерии пациента, начиная с основания I пальца больного. Пульсирующую под пальцами артерию слегка прижимают к лучевой кости. Исследование пульса необходимо проводить на обеих руках, сравнивая его свойства.
Оценивается:
1) частота пульса (норма от 60 до 80 в 1 минуту). Она может варьировать в широких пределах в зависимости от пола, возраста, температуры окружающей среды и т.д. У женщин пульс несколько чаще. Повышенная частота пульса называется тахикардией, пониженная - брадикардией. Подсчет пульса производят в течение не менее 30 секунд, а при неритмичном пульсе - 60 секунд. При дефиците пульса (разница частоты пульса и сердечных сокращений) следует одновременно (двум измеряющим) подсчитывать частоту сердечных сокращений (выслушиванием) и пульсовых ударов;
2) ритм пульса называется правильным, если пульсовые удары следуют друг за другом через равные промежутки времени. При нарушении длительности межпульсовых интервалов говорят об аритмии. У здоровых людей наблюдается дыхательная аритмия, при которой на вдохе происходит учащение, а на выдохе - урежение пульса;
3) наполнение пульса определяется количеством крови, образующим пульсовую волну. При хорошем наполнении пульсовая волна высокая, при плохом наполнении пульс слабый, с трудом различимый при прощупывании. Едва ощутимый, обычно учащенный пульс называют нитевидным. Он указывает на серьезные нарушения функции сердечно-сосудистой системы и необходимость экстренной помощи;
4) скорость пульса определяется быстротой подъема и падения пульсовой волны;
5) напряжение пульса определяется силой, которая требуется для надавливания на стенку артерий, чтобы прекратить пульсацию. Напряжение связано главным образом с величиной артериального давления. Чем выше давление, тем пульс напряженнее.
В настоящее время для длительного и непрерывного исследования пульса применяют приборы, которые с помощью датчиков, накладываемых на пульсирующую артерию (лучевую, сонную и др.), постоянно регистрируют пульс. Эта сфигмографы, пульсотахометры и др.
Список литературы
1. Дубровский В.И. Спортивная медицина: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., доп. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. – 512 с.: ил.
2. Дощицин В.Л. Практическая электрокардиография. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1987. - 336 с.
3. Дехтярь Г.Я. Электрокардиографическая диагностика. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1972. - 416 с.
4. Минкин Р.Б., Павлов Ю.Д. Электрокардиография и фонокардиография. - Изд.2-е, перераб. и дополн. - Л.: Медицина, 1988. - 256 с.
5. Спортивная метрология: Учеб. Для ин-тов физ. Культ. / Под ред.В.М. Зациорского. – М.: Физкультура и спорт, 1982. – 256 с., ил.