5.4. РАДИОТЕЛЕМЕТРИЯ И МОНИТОРИНГ: Радиотелеметрия как метод удаленного контроля за состоянием организма

Передача сигнала. Радиотелеметрия

5.4. РАДИОТЕЛЕМЕТРИЯ И МОНИТОРИНГ: Радиотелеметрия как метод удаленного контроля за состоянием организма

Снятый и усиленный электрический сигнал необходимо пере­дать к регистрирующему (измерительному) прибору.

Во многих случаях электроды или датчики, усилитель и регист­рирующий прибор конструктивно оформлены как единое устройст­во и передача информации не является про­блемой.

Но измерительная часть может находиться и на расстоянии от биологической системы, такие измерения относят к телеметрии или, возможно, к биотелеметрии. Связь между уст­ройством съема и регистрирующим прибором при этом осуществля­ется либо по проводам, либо по радио.

Последний вариант телемет­рии называют радиотелеметрией. Этот вид связи широко исполь­зуют в космических исследованиях для получения информации о состоянии космического корабля и его экипажа, в спортивной меди­цине — о физиологическом состоянии спортсмена во время упраж­нений.

Например, с помощью антенны передатчика на шлеме спортсмена, излучающей радиоволны, на расстоянии 300—500 м (т. е. в пределах стадиона) можно фиксировать данные о его состоянии.

Рис.5

Радиотелеметрия применяется также для эндорадиозондирования пи­щеварительного тракта. Миниатюр­ная капсула с радиопередатчиком (эндорадио-зонд) заглатывается больным (рис. 5). По изменению частоты передатчика приемником, расположенным пациента, можно измерять давление, сте­пень кислотности или щелочности, температуру и другие параметры в месте расположения капсулы.

На рис. 6 показана схема эндорадиозонда для определения активности пищеварительных ферментов.

Он состоит из трех основных частей: 1 — источник напряжения, размещаемый в съем­ной торцовой насадке; 2— диск, спрессованный из ферромагнитного порошка и частиц, растворяю­щихся ферментом; 3 — транзистор и другие дета­ли радиосхемы.

Диск расположен в съемной на­садке и так же, как источник напряжения, после однократного употребления может быть заменен другим. Рис.6

Диск прижимается к катушке индуктив­ности 4 и

образует с ней замкнутый магнитопровод. По мере

растворения диска пищеварительными ферментами уменьшается индуктивность цепи и увели­чивается частота генератора. Таким образом, по воспринимаемой частоте можно судить об активности ферментов. В заключение отметим, что датчики являются техническими аналогами рецепторов биологических систем.

3. Цель деятельности студентов на занятии:

Студент должен знать:

1.Структурную схему съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.

2.Требования, предъявляемые к электродам для съема биоэлектрического сигнала.

3.Классификацию электродов для съема биоэлектрического сигнала.

4.Виды датчиков медико-биологической информации.

5.Специфические погрешности, возникающие при работе датчиков медико-биологической информации.

6.Применения радиотелеметрии.

Студент должен уметь:

1.Иллюстрировать структурную схему съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.

2. Объяснять классификацию электродов для съема биоэлектрического сигнала и датчиков медико-биологической информации.

3.Объяснять причины погрешностей, возникающих при работе датчиков медико-биологической информации.

4. Решать ситуационные задачи по данной теме.

4. обучения:

1.Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.

2.Электроды для съема биоэлектрического сигнала.

3.Требования, предъявляемые к электродам.

4.Классификация электродов для съема биоэлектрического сигнала по назначению.

5. Датчики медико-биологической информации.

6.Виды датчиков.

7.Причины специфических погрешностей датчиков.

8.Передача сигнала. Радиотелеметрия.

9.Решение ситуационных задач.

5.Перечень вопросов для проверки исходного уровня знаний:
1.Что называется устройством съема?

2.Что представляют собой электроды для съема биоэлектрического сигнала?

3.Какие требования предъявляются к электродам?

4.На какие группы (по назначению) подразделяют электроды для съема биоэлектрического сигнала?

5.Какое устройство называется датчиком медико-биологической информации?

6.Какие датчики называются генераторными? параметрическими?

7.Что называется функцией преобразования датчика?

8.Какой вид связи называется радиотелеметрией? Где она используется?

6. Перечень вопросов для проверки конечного уровня знаний:

1.Приведите структурную схему съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.

2.Объясните, как решается проблема минимизации потерь полезной информации на переходном сопротивлении электрод-кожа?

3.В чем заключаются специфические проблемы, возникающие при пользовании электродами в электрофизиологических исследованиях?

4.Перечислите типы генераторных датчиков и явления, на которых они основаны.

5. Перечислите типы параметрических датчиков и измеряемый с их помощью параметр?

6.Какой датчик называется первичным?

7.Какие факторы могут быть причинами погрешностей датчиков?

8.Что показывает чувствительность датчика?

9.Объясните метод радиотелеметрии для эндорадиозондирования пищеварительного тракта.

7. Самостоятельная работа студентов:

По учебнику Ремизова А.Н. и др. (§ 17.3) изучите конструкцию и принцип работы реостатного датчика частоты дыхания.

8. Решите задачи:

1.При сухой коже сопротивление между ладонями рук может достигать значения R1 = 105 Ом, а при потных (влажных) ладонях сопротивление будет существенно меньше: R2 = 1500 Ом. Найдите токи, которые возникнут при контакте с бытовой электросетью с напряжением 220 В.

2. В одной группе, состоящей из 1000 медицинских аппаратов, за полгода отказало в работе 19. В другой группе, которая состоит из 300 таких же аппаратов, за то же время вышло из строя 13 штук. Оцените, в какой группе более высокая возможность сохранения работоспособности изделий.

3.Индуктивный датчик представляет собой катушку индуктивности (1), внутри которой премещается стальной стержень (2). Индуктивность катушки, а следовательно, ее полное сопротивление являются функциями перемещения сердечника. Функция преобразования датчика изображена на рис. 7 б. Определите: а) чувствительность датчика; б) порог датчика; в) предел чувствительности.

Рис.7.

9. Хронокарта учебного занятия:

1. Организационный момент – 5 мин.

2. Разбор темы – 30 мин.

3. Решение ситуационных задач – 60 мин.

4. Текущий контроль знаний – 30 мин

5. Подведение итогов занятия – 10 мин.

10. Перечень учебной литературы к занятию:

Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. М., «Дрофа», 2008, §§ 17.1-17.4.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/15_93783_datchiki-mediko-biologicheskoy-informatsii.html

Что такое и как проводится радиотермометрия молочных желез

5.4. РАДИОТЕЛЕМЕТРИЯ И МОНИТОРИНГ: Радиотелеметрия как метод удаленного контроля за состоянием организма

Маммология.ру » Диагностика заболеваний молочной железы » Что такое и как проводится радиотермометрия молочных желез

Дата обновления: 2019-05-24

Ранняя диагностика рака молочной железы — это одна из самых актуальных проблем. Среди причин смертности женского населения, онкология груди выходит на первый план во многих странах. Стандартный скрининг дополняют другими неинвазивными методами обследования. К таким диагностическим манипуляциям относится микроволновая радиотермометрия (РТМ).

РТМ-диагностика основана на способности тканей организма при высоких температурах интенсивно излучать сверхчастотные волны. Многие новообразования провоцируют тепловые изменения в смежных структурах еще до того, как успевают сформировать массу клеток, легко определяющуюся визуальными методами диагностики.

Метод радиотермометрии работает по принципу радиотелескопов. Используются датчики с высокой чувствительностью, которые крепятся к телу больного. Замеры температуры выполняют на поверхности кожных покровов и в глубине тела. Затрагивается весь предполагаемый патологический очаг.

Может проводиться РТМ измерение следующих органов:

  • грудные железы;
  • почки;
  • гепатобилиарная область;
  • органы воздушного дыхания;
  • шейный, центральный или нижний отдел позвоночного столба;
  • органы малого таза;
  • щитовидная железа.

Во время диагностики больной спокойно занимает горизонтальное положение на кушетке. Специалист по РТМ исследованиям оценивает графическое отображение температурных полей на мониторе компьютера.

Даже незначительные изменения температуры указывают на области распространения воспалительных процессов, нарушение циркуляции крови или повышени метаболизма (последнее характерно для злокачественных опухолей).

Множество заболеваний сопровождается внутренними температурными колебаниями, поэтому РТМ-технологию можно использовать в различных областях медицины.

РТМ имеет следующие отличительные особенности:

  1. Безопасность. Радиотермометрия по своему принципу действия полностью безопасна. Она не вредит как больным, так и медицинскому персоналу. Во время процедуры измеряется интенсивность собственного электромагнитного излучения человеческих тканей. Никакого ионизирующего облучения РТМ-аппаратура не оказывает.
  2. Неинвазивность. Все манипуляции во время процедуры осуществляются наружно и не требуют проникновения через естественные внешние барьеры организма.
  3. Выявление заболеваний на ранней стадии. Структурные изменения с легкостью определяются многими методами исследования молочных желез. Но еще до появления внешних признаков патологического процесса, изменение температуры может стать тревожным симптомом.
  4. Определение динамично растущих новообразований. Опухоль растет и равномерно с этим выделяет тепло. Быстро растущие новообразования имеют наиболее высокие температуры, поэтому легко заметны на термограммах. РТМ-обследование — это лучший метод выявления динамично растущих образований.
  5. Выявление больных с чрезмерной пролиферативной клеточной активностью. Микроволновая радиотермометрия помогает дифференцировать доброкачественные образования молочных желез с пролиферацией или без нее. Такое обследование позволяет выделить пациентов из группы риска по развитию рака молочной железы.
  6. Осуществление контроля за терапевтическим процессом. Поскольку этот метод безвреден как для больных, так и для мед работников, то к нему прибегают часто. РТМ-диагностику используют для объективного контроля за терапевтическим процессом.

При совместном применении радиотермометрии и маммографии ложно отрицательные результаты получаются лишь в 1-3% случаев.

Диагностика молочных желез

Методика РТМ-обследования груди подразумевает измерение температуры внутри и снаружи молочных желез. Для этого выбирают 9 точек на каждой груди. Сюда относится:

  • анатомическая зона подмышечной впадины;
  • пигментированная область вокруг соска;
  • середины квадрантов;
  • границы квадрантов.

Все замеры обрабатываются компьютерной программой и отображаются на мониторе, как термограммы и температурные поля. Важной составляющей является экспертная программа, позволяющая диагностировать рак груди на ранней стадии.

Сочетание радиотермометрии с другими исследованиями

Хотя радиотермометрия имеет много достоинств, но заменить собой полностью другие обследования она не может. РТМ-диагностику сочетают с такими методиками:

  • исследование молочных желез с помощью рентгеновских лучей;
  • компьютерная томография;
  • ультразвуковое исследование.

Если происходят структурные изменения в груди, то такое комплексное обследование помогает врачу собрать всю необходимую информацию: непосредственную локализацию опухоли, ее размер и границы. А с помощью радиотермометрии делают выводы об угрозе малигнизации процесса, интенсивности и темпах роста образования.

При сочетании радиотермометрии с другими диагностическими методами точность результатов обследования приближается к 98%. Число ложно отрицательных заключений снижается в 3-4 раза.

Показания и противопоказания

Радиотермометрия может быть назначена в таких случаях:

  1. Выявление предраковых состояний и ранних стадий онкологического процесса. Температурные изменения в тканях предшествуют анатомическим, поэтому РТМ быстрее выявляет злокачественный процесс, чем УЗИ или маммография.
  2. Дифференциальная диагностика новообразований различной природы. Это позволяет подбирать правильную тактику лечения. А также подтверждает необходимость выполнения биопсии или направления женщины в специализированное медицинское учреждение для прохождения лечения.
  3. Контроль за ходом терапии. Радиотермометрия позволяет увидеть изменения уже спустя 14 дней с момента начала лечения. Это не по силам УЗИ или маммографии.
  4. Профилактическое (скриннинговое) обследование на предмет аномальной температуры. Активное деление раковых клеток неизменно ведет к появлению участков с высокими показателями.

Метод регистрирует естественное тепловое излучение тканей пациента. Он безвреден для всех участников диагностического процесса и не имеет противопоказаний. Такое обследование можно проводить неограниченное количество раз. Процедура позволяет следить за динамикой заболевания и результатами воздействие медикаментозной или лучевой терапии.

Порядок проведения РТМ-обследования

Прибор для РТМ-обследования похож на небольшой ящик, соединенный с компьютером. Во время обследования он располагается рядом с женщиной. Прибор имеет 2 датчика, предназначенных для измерения поверхностной и внутренней температуры исследуемого органа.

Порядок действий во время обследования:

  1. Женщина лежит на спине, руки расположены за головой. Диагност дезинфицируют поверхность антенны аппликатора и края вставки ИК-датчика тампоном со спиртом. Относительно грудной клетки аппликатор устанавливается перпендикулярно. Не должно оставаться не просмотренных участков тканей женской груди.
  2. Вначале измеряют температуру в подложечной области и нижней части грудной кости. Выводят после этого средний температурный показатель. Затем приступают к измерению внутренней температуры исследуемой области. Берут по 9 симметричных точек на каждой груди и 2 точки в области подмышек для исследования лимфатических узлов.
  3. В начале исследования к выбранной точке прикладывают аппликатор, а затем выжидают 2-3 секунды для стабилизации температурных показаний. Результаты измерения начинают вносить в компьютер после появления на мониторе специального сигнала.
  4. Текущее значение температуры заносится в компьютер после нажатия на специальный температурный датчик. Затем он переносит температурный датчик с одной грудной железы на точно такую же точку на соседней.

Измеряют как показатели внутренней температуры, так и наружной. Для этого выбирают одинаковые точки. По окончании манипуляции диагност выполняет анализ результатов.

Радиотермометрия всегда проходит в два этапа. Первый занимает примерно 15 минут — за это время успевают измерить внутреннюю температуру. Вторая часть занимает около 5 минут, которых достаточно для забора показателя кожной температуры грудной железы.

Во время обследования программа строит температурные поля. Для этого она находит минимальные, максимальные и средние измеренные температурные показатели и раскрашивает поле:

  • средние показатели — зеленым;
  • максимальные — красным;
  • минимальные — синим.

Такая диаграмма показывает температурную однородность грудных желез. Обычно проблемная область имеет красный цвет, поскольку там абсолютные температурные значения достигают максимальной отметки. Хотя очаги воспаления могут давать среднюю температуру, поэтому на графике эта область имеет зеленый цвет.

Для правильной расшифровки измеренных показателей температур при постановке РТМ-заключения уделяют особое внимание таким моментам:

  • разница температур в одноименных точках;
  • абсолютное значение температуры;
  • соотношение температурных показателей в одной груди.

Компьютерная программа имеет встроенную экспертную систему, поэтому в конце процедуры при нажатии на кнопку «Диагностика» специалист получит данные отдельно для правой и левой молочной железы с зонами риска и подробным отчетом экспертной системы.

Если в уровне тепловой активности имеется положительная числовая оценка, то это указывает на то, что в женской груди активно развиваются патологические процессы. Если же числовая оценка отрицательная, то это указывает на то, что никаких патологий в грудной железе выявлено не было.

Перед началом исследования должен быть тщательно собран анамнез, поскольку искусственно завышаться или занижаться результаты могут на фоне длительных вялотекущих воспалительных процессов в организме, из-за замедленного метаболизма или наличия ряда соматических заболеваний не связанных с молочными железами.

Чем выше уровень тепловых аномалий, тем выше вероятность выявления рака молочной железы.

Конкурентные преимущества методики

Диагностика рака и других заболевания женской груди значительно облегчается, если в комплексное обследование входит радиотермометрия. РТМ с каждым годом становится все доступнее.

Такой диагностический метод все чаще используют при профилактических осмотрах. Манипуляция довольно простая, поэтому для ее осуществления возможно привлекать средний медицинский персонал.

Благодаря этому у большего числа женщин удается выявлять онкопатологии на ранней стадии.

Использование РТМ при обследовании женщин с дисгормональными гиперплазиями дает хорошие результаты. У таких пациенток имеется плотный железистый и фиброзный фон, поэтому маммограммы не позволяют дифференцировать злокачественные образования. А РТМ повышает точность диагностики и во многих случаях позволяет избежать забора биоптата для гистологического исследования.

Преимущества методики:

  • процедура абсолютно безболезненная и не вызывает дискомфорта;
  • для ее выполнения не имеется ограничений, а после женщина не сталкивается с побочными реакциями;
  • при необходимости ее можно повторять неограниченное число раз;
  • выявление ранней стадии онкологического процесса позволяет подбирать терапию еще до того, как появится опухоль;
  • определение даже незначительных изменений в тканях груди позволяет точно оценивать эффективность назначенной терапии.

Процедура позволяет определить женщин из группы риска развития рака груди. Даже если на момент обследования у них нет никакой симптоматики, но при определенных условиях вероятность развитие онкопатологии для них достаточно велика.

Большой потенциал данного вида диагностики также имеется при общей оценке состояния молочных желез и контроля за ходом лечения доброкачественных образований. Даже незначительные изменения в грудных железах отражаются на тепловой активности тканей. Среди маммологов РТМ-диагностика набирает все большую популярность.

Источник: https://www.mammologia.ru/diagnostika/radiotermometriya-molochnyh-zhelez/

Medic-studio
Добавить комментарий