Методы функциональной диагностики (продолжение). Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий

1.

ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ЛЕЧЕБНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Направление 12.03.04 «Биотехнические системы и
технологии» (бакалавриат)

2.

Лекция 3
Тема 2: Методы функциональной диагностики (продолжение)
1.
Методы оценки функций внешнего дыхания.
2.1 Спирография
2.2 Пикфлоуметрия
2.3 Бодиплетизмография
2.4 Пульсоксиметрия
2.5 Капнография
2. Методы измерения электрической проводимости кожи
3.1 Кожно-гальваническая реакция
3.2 Электропунктурная диагностика

3.

Методы оценки функций внешнего дыхания
- совокупность процессов обеспечивающих поступление
Дыхани
е
,
кислорода
в организм, использование
его в биологическом окислении
органических веществ и удаление из организма углекислого газа.
Внешне
дыхани
—
это
поступление
кислорода
в легкие и
е
е
газообмен между воздухом альвеол и
кровью малого круга кровообращения.
Внутреннее дыхание — утилизация
кислорода в тканях, т. е. его участие в
окислительно-восстановительных
реакциях
.

4.

Спирография
Спирографи (спирометрия) - метод
функционального
состояния легких.
я
качественной и
количественной оценки
Прибор для исследований - спирометр
Если прибор позволяет фиксировать результаты измерения на каком-либо носителе
информации - спирограф
спирограф закрытого типа человек дыши смесью газов
специальной
закрытой
и
т
ёмкости
з
спирограф открытого типа человек
воздухом
дыши
открытой среды,
проходящим
т
через измеритель потока.

5.

Спирограф закрытого типа
Человек дышит смесью газов из специальной закрытой ёмкости

6.

Спирограф открытого типа
Человек дышит воздухом открытой среды,
проходящим через измеритель
потока.
Приборы работают по принципу пневмотахометров - приборов для
измерения максимальной объемной скорости потока воздух при
форсированном выдохе или вдохе.
а

7.

Основные показатели, оцениваемые при
проведении спирометрии
1. Дыхательный объем ДО (л)
2. Минутны
объем
дыхания
- МОД (л/мин)
й
3.
емкость
Жизненна
легких
я - ЖЕЛ (л)
4. ЖЕЛ вдоха - ЖЕЛвд (л)
5.
выдоха
ЖЕ
ЖЕЛвыд
Л (л)
6. Резервный объем выдоха
– РОвыд (л)
7. Резервный объем вдоха
РОвд (л)
Схематическое изображение
спирограммы

8.

Пикфлоуметрия
Пикфлоуметрия - это метод определения пиковой скорости выдоха (ПСВ),
то
есть максимальной скорости, с которой человек может выдохнуть после
полного вдоха.
Пикфлоуметры

9.

Методика проведения пикфлоуметрии
Сначала следует сделать несколько спокойных вдохов и выдохов, после чего делается
глубокий вдох мундшту пикфлоуметра плотно обхватывается губами и производится
глубокий форсированный
выдох. При этом следует держать аппарат строго параллельно
,
к
поверхности пола.За каждый сеанс требуется сделать не менее 3 выдохов через некоторые
промежутки времени (2-3 мин.), и выбрать максимальное значение.

10.

Бодиплетизмография
Бодиплетизмография или плетизмография всего тела (ПВТ)проводится для оценки
общей емкости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей.
Метод осуществляется при помещении обследуемого в герметичную камеру
специального плетизмографа. Изучение функции внешнего дыхания с помощью ПВТ
основано на регистрации дыхательных колебаний объема грудной клетки при
одновременном соединении дыхательных путе обследуемого через воздуховод с
датчиками для регистрации скорости потока воздуха
и давления в полости рта.
й

11.

Пульсоксиметрия
Основу метода пульсоксиметрии составляют два ключевых физиологических
явления:
1. Способность гемоглобина в зависимости от его оксигенации (насыщения
кислородом) в разной степени поглощать свет определенной длины волны при
прохождении этого света через участок ткани (оксиметрия).
2. Пульсация артерий и артериол в соответствии с ударным объемом сердца
(пульсовая волна)

12.

Принцип оксиметрии
Дезоксигемоглобин (гемоглобин, не содержащий кислорода - RHb интенсивно
поглощает красный свет, слабо задерживая инфракрасный.
)
Оксигемоглобин (полностью оксигенированный гемоглобин,
каждая молекула которого
содержит четыре молекулы кислорода – HbO
2) хорошо поглощает инфракрасное излучение,
слабо задерживая красное.
По соотношению красного (R) и инфракрасного (IR) потоков, дошедших от источника
излучения до фотодетектора через участок ткани (например мочку уха палец)
определяется степень насыщения гемоглобина крови кислородом,
которая, называется
,
сатурация
.

13.

Фоновое излучение
Поглощение оптического излучения при пульсовом
кровенаполнени
и
В момент, предшествующий сердечному сокращению на фотодиод падает излучение которое расценивается как
объем крови в, них увеличивается и поглощение света
фоновое Когда до артерий доходит очередная пульсовая волна,
.
изменяется.На
пике пульсовой волны различие между фоновым и текущим излучениями становится максимальным.
Фотодетектор измеряет это различие и считает, что его причина - дополнительное количество артериальной крови,
появившейся на пути излучения. по специальному алгоритму рассчитывается степен насыщени гемоглобина
артериальной крови кислородом - SpO2
ь
я

14.

Условия для повышения чувствительности
пульсоксиметрии
Длина волны, нм
Зависимость поглощения света от длины волны
излучения для различных форм гемоглобина:
1 – оксигемоглобин, 2 – дезоксигемоглобин.
Длина волны, нм
Спектры излучения светодиодов, работающих в
красном (660 нм) и инфракрасном (940 нм)
диапазонах длин волн.

15.

Пульсоксиметры
Пульсоксиметр —
используемый в функциональной диагностике дл
определения ЧСС иприбор,
показателя сатурации (насыщенности кислородом гемоглобина
я
артериальной крови) Позволяет выполнять однократные измерения либ вести
данных параметров в том числе дл отслеживания
длительны мониторинг
.
о
результативности
кислородной терапии
при состояниях гипоксии.я
й
,

16.

Капнография (капнометрия)
Капнометрия — это измерение и цифровое отображение концентрации или
парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом газе во время
.
дыхательного цикла пациента
Капнографи – это визуальное (графическое) изображение изменения
концентрации
выдыхаемого диоксида углерода (СО2) во времени.Форма получаемой
я
кривой (капнограмма) дает специалист важную информацию не только о
концентрации CO2 в конце выдоха
о
у (EtCO2),но и о целостности дыхательной системы,
физиологии пациента, а также представление о состоянии гемодинамики и скорости
метаболизма.

17.

Методы измерения в капнографии
В настоящее время медицинска
промышленность выпускает
основана на использовании одного из
я
капнографы работа которых
,
четырех
методов измерения концентрации CO
2:
масс;
рамановской спектрометрии
спектрометрии
;
оптического анализа (получил наиболее широкое
инфракрасного
распространение в практике);
инфракрасного оптико-акустического анализа
.
Метод капнографии основан на свойстве молекул газов поглощать инфракрасное
излучение разной длины волны.Например углекислый газ поглощает ИК-излучение с
длиной волны 4,25 мкм.
,

18.

Принцип работы капнографа
Вдыхаемый и выдыхаемый газ поступает в прозрачную измерительную камеру,
на которую
направлен исходящий из специального источника поток инфракрасного излучения. Межд
излучателем и измерительной камерой находятся вращающийся прерыватель потока
у и филь
пропускающий лучи строго определенной длины волны. После прохождения через
измерительную камеру часть излучения поглощается, а оставшаяся часть падает на
фотодетектор,определяющий интенсивность светового потока.
Чем больше молекул СО2 или
другого измеряемого газа содержится в камере,тем интенсивнее поглощается ИК-излучение и
тем меньше ток, генерируемый фотодетектором.

19.

Капнограмм
а
А - На первой фазе выдоха выдыхается газ из анатомического и аппаратурного мертвого пространства*. Он не
содержит СО2, так как он не попадал в альвеолы и не участвовал в газообмене.
Б - Эта часть является смесью альвеолярного газа и газа из анатомического мертвого пространства.
В - Участок отражает поступление альвеолярного газа, при этом капнограмма достигает наклонненного под
небольшим углом плато. Концентрация СО2 в конце выдоха (PetCO2) регистрируется в конце этого плато.
Г - В начале вдоха капнограмма быстро падает до нулевой линии. Минимальный уровень СО2 измеренный в
течении фазы вдоха называется концентрацией СО2 вдоха (в норме равна 0.03 %).
Д - Максимальное значение капнограммы в конце выдоха автоматически рассчитывается и отображается как
значение PetCO2 (Максимальная концентрация СО2 в конце спокойного выдоха).

20.

Методы измерения электрической активности кожи
Кожно-гальваническая реакция
Кожно-гальваническая реакция (КГР) – это изменение разности потенциалов и снижение
электрического сопротивления между двумя участками поверхности кожи.
Французский врач Чезаре Фере в 1889 году установил тот факт,что при эмоциях изменяются
электрические свойства кожи.
Практически одновременно с ним, в
году русский физиолог Игорь Романович Тарханов
1899, потенциала и психофизиологическим состоянием
установил связь межд уровнем кожного
человека. Помимоу этого он установил, что кожный потенциал изменяется как при эмоциональных
и мыслительных процессах, так и в ответ на внешний сенсорный стимул (звук, свет и т.п.).
Таким образом, существуют два метода регистрации КГР:
1. По Тарханову (регистраци электрических потенциалов кожи без применени внешнего
источника тока)я
я
2. По Фере (регистрация электрического сопротивления кожи с
использованием источника
постоянного тока).
Оба метода дают идентичные результаты,
хотя регистрируемые ими изменения имеют разный
латентный период (от 1 до 5 с).

21.

Динамика кожно-гальванической реакции
в процессе решения мыслительной задачи

22.

Типы кожно-гальванической реакции
Фазическая КГР (от слова «фаза» - т.е. переменная величина) – это быстро
текущий процесс в основе которого лежит ответ ЦНС на какой-то короткий
ситуационный
раздражитель, ее еще называют реакцией на новизну информации.
,
Тониченская КГР– это медленное изменение кожного сопротивления, которое
характеризует общее нервно-эмоциональное состояние человека и
отражением глубинных процессов перестройки в ЦНС
.
является

23.

Основные показатели кривой КГР
Время соотношения реакции КГР и предъявляемого стимула
Рис.1
Т - время за которое реакция достигла
максимума
(фаза возбуждения).
1
,
T2 – время, за которое реакция пришла к
исходному
состоянию
благодаря
включившемуся
торможению
(фаз
торможения).
а
Н1 – амплитуда кривой.
Рис.2
А – начало озвучивания вопроса.
Б – конец озвучивания вопроса.
В – начало регистраци пятисекундног
интервал (началои воздействио стимула на
опрашиваемое
лицо).я
а
Г – конец регистраци пятисекундног
интервала
и
о
.
Рис.3
Иногда
наблюдается
отрицательна
фаз
волны
КГР
я
а

24.

Информационные признаки стресса
Увеличение амплитуды кривой
Двугорбость
Увеличение длительности кривой
Увеличение
амплитуды
кривой - самый важный и
чаще
всего
регистрируемый
показатель
Часто наличие второго горба
регистрируется
при
наличии
асоциаций,
связанных
с
предъявленным высокозначимым
(высокострессовым) для человека
стимулом
Второй стимул вызвал ответную
реакцию КГР равную по амплитуде
первой реакции, но длительность
самой реакции больше. Поэтому
вторую реакцию можно считать
более выраженной.

25.

Аппаратура для измерения КГР
К. Г.
Юнг
Впервые
метод
регистрации
неосознаваемых
эмоциональных
реакций
с
помощью
измерения
электрического сопротивления кожи в
психотерапию ввел в 1906 г. швейцарский
психолог Карл Юнг (ученик З.Фрейда)
которому принадлежит са , термин
"кожно-гальваническая реакция"
м
Современные приборы, измеряющий
КГР
Прибор К.Г.Юнга

26.

Полиграф (детектор лжи)

27.

Датчики, используемые при исследовании на полиграфе
Используются следующие датчики:
Тонической и фазической составляющих
электрокожного сопротивления (КГР)
предназначен
для
измерения
сопротивления кожи человека;
Грудного дыхания (ВДХ);
Брюшного дыхания (НДХ);
Артериального давления (АД);
Работа сердца (плетизмограмма (ПГ)) ;
Двигательной активности (тремор (ТРМ))
предназначен
для
регистрации
показателей двигательной активности
человека, устанавливается на сидение
или под ножки стула
и обеспечивает
регистрацию любых перемещений;
Регистрация речевого сигнала (МКФ)

28.

Пример полиграммы

29.

Электропунктурная диагностика
Метод
диагностики заболеваний, основанный на
электропроводности биологически активных точек (БАТ).
измерении
Метод Накатани (Y. Nakatani базируется на измерении электрокожного
сопротивления в БАТ
) при использовании стабилизированного источника
напряжения 12 В и максимальном токе в цепи измерения (ток короткого
замыкания) 200 мкА.
Метод Фоля (R Voll) основан на исследовании БАТ при возможно
меньшем значении
тестирующего тока в цепи измерения.Оптимальный
.
режим измерения определяют индивидуально для каждого пациента
(напряжение 1,5…2,4 В, максимальный ток – до 15 мкА).

30.

Методика электропунктурной диагностики
Измерение производится с помощью двух электродов: индифферентного (латунный
цилиндр диаметром 2 см и длиной 10 см),
который пациент зажимает в кисти, и
измерительного (латунный наконечник с радиусом закругления 1,5…3 мм),который врач
устанавливает в БАТ.Простейшие приборы ЭПД содержат источник тока,регулировочные
резисторы микроамперметр на 100 делений, электроды, замыкающие измерительную
цепь
через пациента.
,