Föreläsning 3 - Bioinstrumentering

Question 1

Vilka 6 typer av biosignaler finns

Answer 1

bioelektriska, biomagnetiska, biokemiska,
biomekaniska, bioakustiska, biooptiska

Question 2

Beskriv bioelektriskasignaler

Answer 2

Nerv eller muskeln stimuleras vilket skapar en auktionpotential. Ett elektriskt fält går genom vävnaden. Det är skillnad i potential mellan olika positioner

Question 3

Hur mäter man hjärtats signaler?

Answer 3

EKG

Question 4

Beskriv qrs, vad händer i hjärtat vid de olika pikarna osv

Answer 4

Depolarisering o grejer, det ska jag skriva om här

Question 5

Vad är en avdelning?

Answer 5

Ett par elektroder, eller
kombination av flera
elektroder som skapar
ett ekvivalent par

Question 6

Vad är en differentialförstärkare och vad används den till?

Answer 6

Utsignalen från en differentialförstärkare är skillnaden mellan Vin och Vut, alltså tar den skillnaden i signalerna. Gissar att den används för att skillnaderna ska bli tyligare

Question 7

Vad är en biopotentialförstärkare och vad används den till?

Answer 7

Förstärker små och svaga signaler, mV och lägre förstärks med 100 ggr. Förstärkinng inom ett frekvensintervall är optimalt för filtrering

Question 8

Har biopotentialen hög eller låg inimpedans? Hur hög/låg är den?

Answer 8

Hög, över 10 MOhm. Skyddar förstärkaren och patienten

Question 9

Vad är en isolationsförstärkare och vad används den till?

Answer 9

Galvanisk isolering. Kan vara optisk, kapacativ eller transformator. Skyddar patienten

Question 10

Ange några vanliga problem med biopotientialförstärkare

Answer 10

• 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.
• Elektrisk fält-koppling till kablarna – DM-signal
• Luftkapacitanser
• Magnetiskt fält
• Elektrisk fält-koppling till kroppen via luftkapacitanser – CM-signal

Question 11

Hur kan man minska effekten av elektrisk fältkoppling till kablarna?

Answer 11

Låga impedanser Z1 och Z2 – använd sandpapper
Skärma kablar och jorda varje skärm vid EKG-apparaten
Skärma testrummet (elektriskt och magnetiskt)
Tvinna kablar§

Question 12

Vad är perceptionströskeln?

Answer 12

Den minsta strömmen vi kan detektera

Question 13

Vad är släppström?

Answer 13

Max ström då personen själv kan släppa

Question 14

Vad innebär andningsförlamning?

Answer 14

Ofrivillig sammandragning av respiratoriska
musklerna
* Kvävning om strömmen inte avbryts
* 18-22 mA

Question 15

Vad innebär ventrikelflimmer

Answer 15

75-400 mA
* Avbruten ledning av elektrisk aktivitet i hjärtat, ingen
pumpaktivitet
* Slutar inte när källan tas bort
* Defibrillering nödvändig/livsviktig

Question 16

Vad innebär Ihållande hjärtmuskelsammandragning

Answer 16

1-6 A
* Hela hjärtmuskeln kontraheras
* Källan tas bort => normal rytm
* Defibrillering – hög strömpuls ≥ 6 A

Question 17

Vad händer vid brännskador av för hög ström genom kroppen?

Answer 17

> 10 A
* Brännskador vid ingångspunkterna
* > 240 V – punkterar huden
* Funktionell exciteringsförlust
* Muskelkontraktion – muskeln bort från benet

Question 18

Sortera följande från lägst till högst ström:
Ihållandehjärtmuskelsammandragning
Andningsförlamning
Brännskador
Släppström
Ventrikelflimmer
Perceptionströskeln

Answer 18

Perceptionströskeln
Släppström
Andningsförlamning
Ventrikelflimmer
Ihållandehjärtmuskelsammandragning
Brännskador

Question 19

Vad är skillnaden på makrochock och mikrochock, beskriv dem

Answer 19

Makro: Ström har spridits genom hela kroppen, ej direkt till hjärtat
Mikro: Ström att applicerad direkt på hjärtat (all ström går genom hjärtat)

Question 20

Vad riskerar att orsaka en microchock?

Answer 20

Olika jordpotentialer vid två exponerade ledande ytor
* Läckströmmar i utrustning = små strömmar mellan intill-liggande ledare vid olika
potential
* Viktigaste källan: strömmar från ledare i elektriska apparater till ledningar kopplade till
hölje/patient
* Flödar säkert till jord genom låg-resistans-jordkabel
* Jordkabeln trasig => höljets potential högre än jord

Question 21

Hur förebygger man mot en chock?

Answer 21

Isolera patienten helt
Alla ledande ytor har samma potential
Eldistribution
Designa av utrustningen

Question 22

Hur kan man designa utrustinng på ett säkert sätt (chock)?

Answer 22

minimera läckströmmar, dubbelisolera, isolationsförstärkare, ledande väggar i hjärtkateter

Question 23

Hur kan man använda sig av eldistribution för att förebygga chock?

Answer 23

Stjärnjordning, isolationstransformator, jordfelsbrytare (makro)