Aparatura medyczna jest niezbędna we współczesnej praktyce lekarskiej i jest pomocna przy realizacji metod diagnostyki, terapii, a także protetyki. Publikacja stanowi przegląd elektronicznej aparatury medycznej uwzględniający podstawy fizyczne, typowy opis użycia i zakres zastosowań tej aparatury. Książka składa się z pięciu części. Część pierwsza dotyczy obrazowania medycznego, część druga - elektrodiagnostyki medycznej, część trzecia poświęcona jest tym obszarom diagnostyki medycznej, które uzupełniają obrazowanie i rejestrację elektrycznej aktywności komórek. Część czwarta monografii zawiera przegląd wybranych technik używanych w medycynie do oddziaływania terapeutycznego i stymulacyjnego. Część piąta przedstawia zagadnienia związane zprojektowaniem, produkcją oraz dopuszczeniem do obrotu i utrzymaniem w ruchu urządzeń medycznych.
- Contents
-
Wstęp 13
Bibliografia 15
Podziękowania 15Część I
Techniki obrazowania medycznego 17
Rozdział 1. Obrazowanie w promieniowaniu widzialnym i termografia 19
1.1. Obrazowanie w promieniowaniu widzialnym 19
1.2. Termografia 27
1.3. Pytania i zagadnienia 32
1.4. Bibliografia 32
Rozdział 2. Aparatura endoskopowa 35
2.1. Zakres i przebieg endoskopii 35
2.2. Narzędzia laparoskopowe 38
2.3. System optyczny endoskopu 41
2.4. Systemy pomocnicze endoskopu 44
2.5. Specyfikacja przykładowych urządzeń laparoskopowych 45
2.6. Wielokrotne użycie urządzeń laparoskopowych 46
2.7. Pytania i zagadnienia 47
2.8. Bibliografia 47
Rozdział 3. Obrazowanie ultrasonograficzne 48
3.1. Podstawy fizyczne obrazowania USG 48
3.2. Budowa głowicy ultrasonograficznej 51
3.3. Budowa ultrasonografu 53
3.4. Wizualizacje ultrasonograficzne 55
3.5. Zastosowanie obrazowania USG 57
3.6. Ultrasonografia wewnątrznaczyniowa 59
3.7. Pytania i zagadnienia 60
3.8. Bibliografia 61
Rozdział 4. Metody diagnostyki okulistycznej 62
4.1. Specyfika diagnostyki oftalmologicznej 62
4.2. Obrazowanie ultradźwiękowe w oftalmologii 63
4.3. Fizyczne podstawy działania skanera koherentnej tomografii optycznej 64
4.4. Źródła światła stosowane w koherentnej tomografii optycznej 67
4.5. Wskazania, przebieg badania i interpretacja obrazu w OCT 68
4.6. Parametry wybranych skanerów OCT 69
4.7. Heterochromatyczna fotometria migotania 70
4.8. Pytania i zagadnienia 72
4.9. Bibliografia 72
Rozdział 5. Obrazowanie w promieniowaniu jonizującym 74
5.1. Rozwój technik obrazowania w promieniowaniu jonizującym 74
5.2. Aparatura radiograficzna 75
5.3. Tomografia komputerowa 79
5.4. Aparatura tomograficzna 83
5.5. Metodyka badania tomograficznego 85
5.6. Algorytmy wykorzystywane w tomografii 86
5.7. Zastosowania medyczne tomografii komputerowej 89
5.8. Pytania i zagadnienia 91
5.9. Bibliografia 91
Rozdział 6. Radiowizjografia – obrazowanie na potrzeby stomatologii 93
6.1. Radiowizjografia a bezpieczeństwo pacjenta 94
6.2. Specyfika radiowizjografii stomatologicznej 94
6.3. Opis procedury postępowania diagnostycznego 95
6.4. Fizyczne podstawy diagnostyki radiowizjograficznej 96
6.5. Detektory stosowane w radiowizjografii stomatologicznej 97
6.6. Opis i parametry przykładowych urządzeń 98
6.7. Pytania i zagadnienia 100
6.8. Bibliografia 100
Rozdział 7. Emisyjne techniki obrazowania tomograficznego 101
7.1. Zasada fizyczna tomografii PET 101
7.2. Źródła i detektory promieniowania w PET 103
7.3. Budowa tomografu PET 104
7.4. Przebieg i zastosowanie kliniczne badania PET 105
7.5. Zasada fizyczna tomografii SPECT 107
7.6. Układ detekcji promieniowania 108
7.7. Rekonstrukcja i interpretacja obrazu 111
7.8. Pytania i zagadnienia 112
7.9. Bibliografia 112
Rozdział 8. Obrazowanie z użyciem magnetycznego rezonansu jądrowego 114
8.1. Zasada fizyczna tomografii rezonansowej 114
8.2. Od spektroskopii do tomografii rezonansu magnetycznego 116
8.3. Tryby obrazowania magnetyczno-rezonansowego 117
8.4. Zastosowania obrazowania magnetycznego w medycynie 118
8.5. Pytania i zagadnienia 121
8.6. Bibliografia 121Część II
Techniki elektrodiagnostyczne 123
Rozdział 9. Podstawy i pomiary elektrycznej aktywności komórki 125
9.1. Polaryzacja i potencjał spoczynkowy komórki 125
9.2. Potencjał czynnościowy komórki 127
9.3. Generowanie i transmisja bodźców 129
9.4. Pomiary bioelektryczne 132
9.5. Zagadnienia konstrukcyjne rejestratorów biopotencjałów 134
9.6. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe biosygnałów 140
9.7. Kontrola jakości rejestratorów elektrofizjologicznych 141
9.8. Pytania i zagadnienia 142
9.9. Bibliografia 143
Rozdział 10. Rejestracja elektro- i wektokardiogramu 144
10.1. Geneza elektrokardiogramu 144
10.2. Odprowadzenia elektrokardiograficzne 148
10.3. Odmiany elektrokardiografii 149
10.4. Bezpieczeństwo w elektrokardiografii 158
10.5. Pytania i zagadnienia 158
10.6. Bibliografia 159
Rozdział 11. Elektroencefalografia i potencjały wywołane 161
11.1. Zastosowania elektroencefalografii 161
11.2. Pozyskiwanie zapisu elektroencefalograficznego 163
11.3. Rejestrator elektroencefalograficzny 166
11.4. Interpretacja zapisu EEG 168
11.5. Badanie wzrokowych potencjałów wywołanych 170
11.6. Badanie potencjałów słuchowych wywołanych z pnia mózgu 173
11.7. Zastosowania elektroencefalografii w interfejsach mózg-komputer 175
11.8. Pytania i zagadnienia 176
11.9. Bibliografia 177
Rozdział 12. Elektrodiagnostyka aktywności mięśni 179
12.1. Zakres diagnostyczny elektromiografii 179
12.2. Schemat transmisji neuromięśniowej 181
12.3. Badanie elektrofizjologiczne jednostki ruchowej 182
12.4. Aparatura elektromiograficzna 184
12.5. Interpretacja zapisu elektromiograficznego 185
12.6. Pytania i zagadnienia 188
12.7. Bibliografia 189
Rozdział 13. Elektryczna reprezentacja aktywności żołądka 190
13.1. Elektrofizjologia aktywności żołądka 190
13.2. Rejestracja elektrogastrogramu 192
13.3. Interpretacja elektrogastrogramu 194
13.4. Pytania i zagadnienia 195
13.5. Bibliografia 195
Rozdział 14. Elektrodiagnostyka ruchu i czynności oka 196
14.1. Charakterystyka ruchów oka 196
14.2. Pozyskiwanie sygnału okoruchowego 198
14.3. Diagnostyczne zastosowania sygnału okoruchowego 201
14.4. Elektrodiagnostyka czynności siatkówki 206
14.5. Stymulacja i akwizycja elektrycznej czynności siatkówki 208
14.6. Pytania i zagadnienia 210
14.7. Bibliografia 210
Rozdział 15. Elektrodiagnostyczne techniki multimodalne 212
15.1. Polikardiografia 212
15.2. Polisomnografia 215
15.3. Pytania i zagadnienia 218
15.4. Bibliografia 219Część III
Inne techniki diagnostyczne 221
Rozdział 16. Diagnostyka dobrostanu płodu 223
16.1. Klasyfikacja metod diagnostyki dobrostanu płodu 223
16.2. Diagnostyka obrazowa płodu 225
16.3. Kardiotokografia 228
16.4. Elektrokardiografia i pulsoksymetria płodowa 232
16.5. Elektrohisterografia 233
16.6. Fotopletyzmografia i magnetokardiografia płodowa 235
16.7. Pytania i zagadnienia 237
16.8. Bibliografia 237
Rozdział 17. Diagnostyka czynności oddechowej 239
17.1. Budowa i funkcjonowanie układu oddechowego 239
17.2. Badanie czynności układu oddechowego 240
17.3. Aparatura pomiarowa w spirometrii 243
17.4. Wyodrębnienie krzywej oddechowej z zapisu elektrokardiograficznego 245
17.5. Pytania i zagadnienia 247
17.6. Bibliografia 248
Rozdział 18. Okulografia i pulsoksymetria w podczerwieni 249
18.1. Śledzenie pozycji gałki ocznej 249
18.2. Wyznaczanie wysycenia hemoglobiny tlenem 252
18.3. Projektowanie i wzorcowanie oksymetrów 256
18.4. Pytania i zagadnienia 257
18.5. Bibliografia 257
Rozdział 19. Audiometria 259
19.1. Przedmiot audiometrii 259
19.2. Projektowanie i testowanie audiometrów 262
19.3. Otoemisja akustyczna 264
19.4. Pytania i zagadnienia 266
19.5. Bibliografia 267
Rozdział 20. Diagnostyka narządu mowy 268
20.1. Stroboskopia 269
20.2. Glottografia 270
20.3. Laryngoskopia 272
20.4. Analiza mowy patologicznej 272
20.5. Pytania i zagadnienia 274
20.6. Bibliografia 274
Rozdział 21. Zastosowanie radaru impulsowego w medycynie 276
21.1. Fizyczne podstawy detekcji mikrofalowej 276
21.2. Interpretacja sygnału pochodzącego z radaru impulsowego 278
21.3. Zastosowania diagnostyczne radaru impulsowego 279
21.4. Parametry przykładowych urządzeń 282
21.5. Pytania i zagadnienia 282
21.6. Bibliografia 283
Rozdział 22. Mikroreaktory diagnostyczne 284
22.1. Zakres zastosowań i klasyfikacja urządzeń POCT 284
22.2. Zasada działania detektorów POCT 287
22.3. Metody odczytu informacji z detektorów 290
22.4. Kontrola i zasady zapewnienia jakości urządzeń POCT 294
22.5. Standaryzacja i poprawa dostępności analityki medycznej 295
22.6. Detektory POCT w zastosowaniach telediagnostycznych 295
22.7. Kierunki rozwojowe technologii POCT 296
22.8. Pytania i zagadnienia 297
22.9. Bibliografia 298Część IV
Metody terapeutyczne i rehabilitacyjne 301
Rozdział 23. Fizykoterapia 303
23.1. Metody fizjoterapeutyczne 303
23.2. Elektrolecznictwo prądem stałym 306
23.3. Elektrolecznictwo prądem niskiej częstotliwości 309
23.4. Elektrolecznictwo prądem średniej częstotliwości 312
23.5. Elektro- i magnetolecznictwo wysoką częstotliwością 313
23.6. Budowa generatora elektroterapeutycznego 314
23.7. Pytania i zagadnienia 315
23.8. Bibliografia 316
Rozdział 24. Elektrostymulacja serca 317
24.1. Zadania kardiostymulatora 317
24.2. Oznaczenia kardiostymulatorów 320
24.3. Błędy kardiostymulatora i ich detekcja w zapisie holterowskim 321
24.4. Kardiostymulatory programowalne 323
24.5. Algorytmy kardiostymulatorów 325
24.6. Kardiowersja i terapia antyarytmiczna 326
24.7. Zasilanie i aspekty długowieczności kardiostymulatorów 330
24.8. Pytania i zagadnienia 331
24.9. Bibliografia 331
Rozdział 25. Wykorzystanie ultradźwięków w terapii 333
25.1. Litotryptor 333
25.2. Terapia zogniskowaną wiązką ultradźwięków 335
25.3. Fizjoterapia ultradźwiękowa 340
25.4. Zastosowania pomocnicze w medycynie 341
25.5. Pytania i zagadnienia 343
25.6. Bibliografia 344
Rozdział 26. Dializa, czyli protezowanie funkcji nerek 345
26.1. Działanie nerki człowieka 345
26.2. Funkcje zdrowych nerek 346
26.3. Metody zastępowania niektórych funkcji nerek 347
26.4. Szczegóły dotyczące zabiegu hemodializy 349
26.5. Budowa aparatu do hemodializy 352
26.6. Modelowanie procesu dializy 356
26.7. Pytania i zagadnienia 356
26.8. Bibliografia 357
Rozdział 27. Terapia z użyciem promieniowania jonizującego 358
27.1. Wprowadzenie 358
27.2. Zakres terapii z użyciem promieniowania jonizującego 361
27.3. Stosowane metody dozymetryczne 362
27.4. Metody obrazowania przedzabiegowego 364
27.5. Wytwarzanie promieniowania terapeutycznego 365
27.6. Sterowanie wiązką terapeutyczną 370
27.7. Weryfikacja skuteczności radioterapii 372
27.8. Pytania i zagadnienia 373
27.9. Bibliografia 373
Rozdział 28. Aparatura anestezjologiczna 375
28.1. Cel stosowania aparatury wspomagającej w anestezjologii 375
28.2. Schemat urządzenia anestetycznego 376
28.3. Pomiar i regulacja przepływów i ciśnień gazów 377
28.4. Przygotowanie gazów do użycia w anestezji 379
28.5. Sposoby monitorowania znieczulenia 383
28.6. Środki bezpieczeństwa aparatury anestezjologicznej 385
28.7. Czynniki ryzyka i procedura testowania aparatury anestezjologicznej 387
28.8. Pytania i zagadnienia 389
28.9. Bibliografia 389
Rozdział 29. Zastosowanie robotów w medycynie 391
29.1. Obszary zastosowań robotów chirurgicznych 392
29.2. Funkcje pomocnicze robotów w chirurgii 396
29.3. Rozwiązania techniczne w robotach chirurgicznych 396
29.4. Medyczne korzyści operacji z użyciem robota 396
29.5. Użycia robota chirurgicznego z lokalizacji zdalnej 399
29.6. Projekty rozwojowe w zakresie robotyki medycznej 400
29.7. Pytania i zagadnienia 401
29.8. Bibliografia 401
Rozdział 30. Automatyzacja i nadzorowanie dystrybucji leków 403
30.1. Urządzenia do użytku szpitalnego 403
30.2. Urządzenia domowe 406
30.3. Zasada działania systemu automatycznej apteki 408
30.4. Korzyści i problemy automatycznej dystrybucji leków 411
30.5. Stosowane procedury bezpieczeństwa 412
30.6. Pytania i zagadnienia 413
30.7. Bibliografia 413Część V
Od pomysłu do wyrobu medycznego 415
Rozdział 31. Problemy projektowania i produkcji wyrobów medycznych 417
31.1. Wprowadzenie 417
31.2. Projektowanie urządzeń medycznych 419
31.3. Zapewnienie bezpieczeństwa urządzeń medycznych na etapie projektowania 420
31.4. Cykl projektowo-wdrożeniowy wyrobu medycznego 428
31.5. Podsumowanie 429
31.6. Pytania i zagadnienia 430
31.7. Bibliografia 431Zamiast zakończenia 433