Bioinstrumentering och sensorer

Question 1

vad är biopotentialer?

Answer 1

EKG, EEG, EMG, ENG

Question 2

vilka bildsystem finns?

Answer 2

röntgen, CT, MR, ultraljud

Question 3

vad kallas det när en nerv/muskel stimuleras

Answer 3

aktionspotential

Question 4

Vad står EKG för?

Answer 4

Elektrokardiogram

Question 5

Vad heter de olika vågorna i en EKG-signal

Answer 5

P (upp), Q (ned), R(upp), S (ned), T(upp)

Question 6

Vilka faktorer behöver man tänka på vid bioinstrumentering

Answer 6

från sensor -> A/D signal,
bioelektriska signaler ofta svaga - kräver hög förstärkning, Filtrering - ta bort brus eller kompensera för distortioner från sensorn
Hög impedans (>10Mohm)
skydd för förstärkare
skydd för patienten
differentialförstärkare => högt CMRR
inbyggd kalibreringsmöjlighet
Detektionssystem för elektroder

Question 7

Vad menas med CMRR?

Answer 7

Common mode rejection rate, störningar från elektriska ledningar
Common mode: samma i v1 och v2, störsignal
Differntial mode: olika i v1 och v2, nytto signal
Kvalitetsmått: Förstärka DM och dämpa CM

Question 8

Vilka steg ingår i EKG-förstärkaren

Answer 8

insteg > diff förstärkare > Hp-filter > Lp- filter > isolation

Question 9

Vanliga problem vid använding av biopotential-förstärkare?

Answer 9

Frekvensdistortion – om inte gränsfrekvenserna är rimliga. Kan bli rundade hörn och
minskad amplitud, eller att kurvan rör sig horisontellt.
* Mättnadsdistortion – om för hög förstärkning eller hög offset-spänning vid elektroderna.
Klippt signal vid topp/botten.
* Jordslingor – två eller fler maskiner med jordelektroder där jordarna varierar i potential.
Säkerhetsproblem och extra CM-signal.
* Lösa elektrodkablar – höga potentialer kan induceras eller saknas signal. Använd
detekteringssystem för elektroder.
* Störning från stora elektriska transienter – elektrokirurgisk enhet eller defibrillering eller
rörelseartefakt eller statisk elektrisk laddning. Minimera källan och använd ingångssteg.
* Störning från elektriska apparater och kraftledningar – koppling med kablar och patient.
* Elektromagnetisk störning – från radio, TV, radar eller trådlös kommunikation. Plockas
upp av förstärkaren eller elektrod-elektrolyt-gränsytan. Minskas genom att shunta
ingångarna med små kapacitanser.
STÖRNING FRÅN ELEKTRISKA APPARATER
* Elektrisk fält-koppling till kablarna – DM-signal
* Luftkapacitanser
* Magnetiskt fält
* Elektrisk fält-koppling till kroppen via luftkapacitanser – CM-signal
45
50

Question 10

Vilka trösklar finns det för ström genom kroppen?

Answer 10

preseptionströskel (2-10mA)
Släppström (6-16mA)
Andningsförlamning (18-22mA)
Ventrikelflimmer(75-400mA)
Ihållande hjärtmuskelsammandragningar (1-6A)
Brännskador och fysiska skador(>10A)

Question 11

Vad är micro och makro-chock?

Answer 11

Macrochock: externt applicerad, låg strömtäthet vid hjärtat, skydd av hudimpedansen

Microchock: dirket kontakt med Hjärtmuskel, hög strömtäthet vid hjärtmuskel-kontaktyta

Question 12

Förebyggande återgärder för el-chock?

Answer 12

isolera patienten
alla ledande ytor vid samma potential
design av utrustning
eldistrubution
sjärnjordning

Question 13

Vad är skillnaden mellan sensor, givare och akutator?

Answer 13

Givare: konverterar en energiform till en annan
sensor: konverterar en fysisk parameter till elektrisk output
Akutator: konverterar elektrisk signal till fysisk output

Question 14

Vad är elektroder?

Answer 14

Används vid mätning av biopotentialer och stimulera muskler och nerver
Gränsyta mellan människa och mätsystem
Kopplar jonpotential i kroppen till elektroniskt mätinstrument

Question 15

Vad är elektrolyt och när används det?

Answer 15

Jonlösning: kräm/gel kopplar bra till huden
Metall i jonblanding
används kontakt mellan elektrod och hud för bättre kontaktyta

Question 16

Vad är perfekt icke- och perfekt-polariserade elektroder?

Answer 16

perfekt icke: ingen överpotential, ström rör sig fritt mellan elektrod-elektrolyt-gräns, används vid mätningar bästa är silver-silverklorid

perfekt polariserande: ingen laddning kan passera elektrod-elektrolytgränsen

Question 17

Varför uppstår rörelseartefakter?

Answer 17

Främst från mekaniska störningar av laddningar vid elektrod-elektrolytgränsen
minimera genom: typ av elektrod, mätteknik, ta bort döda hudceller, säkra elektroder och kablar

Question 18

Hur fungerar en töjningsgivare? Ge exempel på hur den kan användas i medicinteknisk tillämpning

Answer 18

Töjningsgivaren mäter förändring i längd av ett objekt till följd av pålagd kraft.
Resistansen hos tråden beräknas med längden, arean och resistiviteten.
Givarfaktorn ger information om förväntad resistansförändring för en given bråkförändring i längd.
Det finns två kategorier av töjningsgivare: kapslade och okapslade.
Blodtrycksmätning görs med ett extravaskulärt trycksensorsystem med en töjningsgivare utanför kroppen och en vätskekoppling in i blodkärlet.
Bandbredden för mätsystemet beror främst på kateterns massa och membranets komplians.

Question 19

Vad är en termistor?

Answer 19

temperaturkänslig trancducer
sintrad metalloxid, som ändras med temp
täcks med sterilt plasthölje
klarar snabba temp variationer

Question 20

vad är termodillusion?

Answer 20

mätning av blodflöde
injicera kall saltlösning, mät temp i senare skede
injicera i höger förmak mät med termistor i lungartären