Для сухой кожи сопротивление между ладонями рук

1. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов.

2. Электробезопасность медицинской аппаратуры.

3. Надежность медицинской аппаратуры.

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

5. Электроды для съема медико-биологической информации.

6. Датчики медико-биологической информации.

7. Основные понятия и формулы.

8. Задачи.

Разделы электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных устройств в медико-биологических целях, получили название медицинской электроники.

18.1. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов

Медицинскую электронную аппаратуру можно разделить на два класса: медицинские приборы и медицинские аппараты.

Медицинский прибор – техническое устройство, предназначенное для диагностических или лечебных измерений (медицинский термометр, электрокардиограф и др.).

Медицинский аппарат – техническое устройство, позволяющее создавать энергетическое воздействие (часто дозированное) терапевтического, хирургического или бактерицидного свойства (аппарат УВЧ-терапии, аппарат искусственной почки и др.), а также обеспечивать сохранение определенного состава некоторых субстанций.

Выделены следующие основные группы приборов и аппаратов, используемые для медико-биологических целей:

– устройство для получения (съема), передачи и регистрации медикобиологической информации. Большинство этих устройств содержит в своей схеме усилитель электрических сигналов;

– устройство, обеспечивающее дозирующее воздействие на организм различных физических факторов с целью лечения. С физической точки зрения эти устройства являются генераторами различных электрических сигналов;

– кибернетические электронные устройства.

В ряде случаев электронное устройство может совмещать в себе различные группы приборов и аппаратов.

18.2. Электробезопасность медицинской аппаратуры

Главное требование при обеспечении безопасности аппаратуры – сделать невозможным случайное касание ее частей, находящихся под напряжением.

Для этого прежде всего изолируют друг от друга и от корпуса части приборов и аппаратов, находящиеся под напряжением. Однако это еще не обеспечивает полной безопасности по двум причинам.

1. Сопротивление приборов и аппаратов переменному току небесконечно. Не является бесконечным и сопротивление между проводами электросети и землей. Поэтому при касании человеком корпуса аппаратуры через тело человека пройдет некоторый ток, называемый током утечки.

При конструировании аппаратуры учитывают допустимую силу тока утечки, которая различна в разных типах электромедицинских приборов и аппаратов.

Допустимая сила тока утечки – безопасная для человека сила тока, который может проходить через его тело в результате касания корпуса и других частей медицинского прибора или аппарата.

В зависимости от типов электромедицинских изделий эта величина изменяется в пределах 0,05-0,25 мА.

2. Из-за порчи рабочей изоляции может возникнуть электрическое замыкание внутренних частей аппаратуры с корпусом («пробой

на корпус»). При этом доступная для касания часть аппаратуры – корпус – окажется под напряжением.

В обоих случаях должны быть приняты меры, которые исключали бы поражение током человека при касании корпуса аппаратуры.

Одним из основных способов защиты от поражения электрическим током при работе с аппаратурой является заземление. Термин «заземление» означает электрическое соединение элементов электрической аппаратуры с землей или техническое устройство, обеспечивающее такое соединение.

Однако не всякая электромедицинская аппаратура надежно защищена заземлением. Существуют дополнительные способы защиты, которые не рассматриваются в данном курсе.

18.3. Надежность медицинской аппаратуры

Для медицинской аппаратуры проблема надежности особенно актуальна, так как выход приборов и аппаратов из строя может привести не только к экономическим потерям, но и к гибели пациентов.

Надежность – способность изделия сохранять свою работоспособность в течение заданного интервала времени.

Способность аппаратуры к безотказной работе зависит от многих причин, учесть которые практически невозможно, поэтому количественная характеристика надежности имеет вероятностный характер.

Вероятность безотказной работы Р (t) – это вероятность того, что данный прибор сохранит свою работоспособность в течение заданного интервала времени.

Количественным показателем надежности является также

интенсивность отказов – отношение числа отказов в единицу времени dN/dt к общему числу N работающих изделий:

Знак «-» взят потому, что dN < 0, так как число работающих изделий убывает со временем. Наиболее характерный вид функции (t) представлен на рис. 18.1.

Рис. 18.1. График зависимости интенсивности отказов от времени

На графике выделены три области: 1 – период приработки, интенсивность отказов высока; 2 – период нормальной эксплуатации, интенсивность отказов сохраняет постоянное значение; 3 – период старения, интенсивность отказов возрастает.

В период нормальной эксплуатации вероятность безотказной работы Р убывает с течением времени по экспоненциальному закону:

где λ – интенсивность отказов.

В зависимости от возможных последствий отказа в процессе эксплуатации медицинские изделия подразделяются на 4 класса:

А – изделия, отказ которых представляет непосредственную опасность для жизни пациента или персонала. Вероятность безотказной работы при этом должна быть не менее 0,99.

Б – изделия, отказ которых вызывает искажение информации о состоянии организма. Вероятность безотказной работы должна быть не менее 0,8.

В – изделия, отказ которых снижает эффективность лечебно-диагностического процесса.

Г – изделия, не содержащие частей, отказ которых возможен.

18.4. Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической

информации

Для того чтобы получить и зафиксировать информацию о медико-биологической системе, необходимо иметь целую совокупность устройств. Структурная схема измерительной цепи представлена на рис. 18.2.

Рис. 18.2. Структурная схема измерительной цепи для получения информации

Здесь Х – измеряемый параметр биологической системы, Y – величина, регистрируемая на выходе измерительным прибором (для вычисления по измеренному значению У параметра Х должна быть известна зависимость У = f(X).

18.5. Электроды для съема медико-биологической информации

Во многих случаях первичным элементом структурной схемы съема медико-биологической информации являются электроды.

Электроды – проводники специальной формы, соединяющие измерительную цепь с биологической системой.

При диагностике электроды используются не только для электрического сигнала, но и для подведения внешнего электромагнитного воздействия. К электродам предъявляются определенные требования: они должны быстро фиксироваться и сниматься, иметь высокую

стабильность электрических параметров, быть прочными, не раздражать биологическую ткань и т.п.

Важная физическая проблема, относящаяся к электродам для снятия биоэлектрического сигнала, заключается в минимизации потерь полезной информации, особенно на переходном сопротивлении «электрод-кожа». Эквивалентная электрическая схема контура, включающего в себя биологическую систему и электроды, изображена на рис. 18.3.

Рис. 18.3. Эквивалентная схема снятия биопотенциалов. εбп – э.д.с. источника биопотенциалов; г – сопротивление внутренних органов; R – сопротивление кожи и электродов; Rвх – входное сопротивление усилителя

Падение напряжения на входе усилителя полезное, так как усилитель увеличивает именно эту часть э.д.с. источника. Падение напряжения I*r и I*R внутри биологической системы и на контакте кожи с электродом бесполезное. Поскольку εбп задана, а повлиять на уменьшение I*r невозможно, то увеличивать I*Rвх можно лишь уменьшением R, и прежде всего уменьшением сопротивления контакта «электрод-кожа».

Это можно сделать разными способами:

• используя салфетки, смоченные физраствором;

• увеличивая площадь электрода (истинная картина в этом случае может искажаться, так как электрод будет захватывать сразу несколько эквипотенциальных поверхностей).

При использовании электродов возникают две проблемы. Первая – возникновение гальванической э.д.с. в месте контакта электрода с биологической системой. Вторая – электролитическая

поляризация электродов, приводящая к выделению на электродах продуктов реакции при прохождении тока. В результате возникает встречная (по отношению к основной) э.д.с.

В обоих случаях возникновение э.д.с. искажает снимаемый электродами полезный биоэлектрический сигнал. Существуют способы (которые здесь не рассматриваются), позволяющие снизить или устранить эти отрицательные явления.

18.6. Датчики медико-биологической информации

Многие медико-биологические характеристики являются неэлектрическими (давление крови, температура, пульс). Для того чтобы преобразовать их в электрические сигналы, используют специальные датчики. Такое преобразование целесообразно, так как электрические сигналы можно сравнительно легко усиливать, передавать и регистрировать.

Датчик – устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи и регистрации.

Преобразуемая величина X называется входной, а измеряемый сигнал α – выходной величиной.

Характеристика датчика – функциональная зависимость (функция преобразования) выходной величины α от входной X (описывается аналитически или графически).

Обычно стремятся иметь датчик с линейной характеристикой α = kX, где k – постоянный коэффициент.

Чувствительность датчика S – отношение изменения выходной величины к соответствующему изменению входной величины:

S = Δα/ΔΧ. (18.4)

Предел датчика – максимальное значение входной величины, которое может быть воспринято датчиком без искажения и без повреждения датчика.

Порог датчика – минимальное изменение входной величины, которое можно обнаружить датчиком.

Датчики делятся на два класса: генераторные и параметрические.

Генераторные датчики – такие датчики, которые под воздействием входного сигнала генерируют напряжение или ток (индукционные, пьезоэлектрические, фотоэлектрические и т.п.).

Параметрические датчики – такие датчики, в которых под воздействием входного сигнала изменяется какой-либо параметр (тензометрические, емкостные, индуктивные, реостатные и т.п.).

В зависимости от энергии, являющейся носителем информации, различают механические, акустические, температурные, оптические и другие датчики.

18.7. Основные понятия и формулы

Окончание таблицы

18.8. 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. Найти токи, которые возникнут при контакте с бытовой электросетью с напряжением 220 В.

Решение

I1 = 220 В/105Ом = 2,2 мА (сухая кожа),

I2 = 220 В/1500 Ом = 146 мА (влажная кожа).

Ответ: I1 = 2,2 мА (сухая кожа), I2 = 146 мА ( влажная кожа).

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. Оценить, в какой группе более высокая возможность сохранения работоспособности изделий.

Решение

В первой группе Р1 = (1000 – 19)/1000 = 0,981. Во второй группе Р2 = (300 – 13)/300 = 0,957. Ответ: р1 = 0,981; р2 = 0,957.

3. Интенсивность отказов на протяжении некоторого периода времени постоянна и равна λ = 3х10-9хс-1. Найти вероятность безотказной работы за любые шесть месяцев этого периода.

4. 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. 18.4 б. Определить: а) чувствительность датчика; б) порог датчика; в) предел чувствительности.

Рис. 18.4. Индуктивный датчик (а) и его функция преобразования (б)

Источник

Чтобы ручки выглядели молодыми, ухаживать за ними нужно регулярно, а крем при этом становится незаменимым помощником. Он может содержать вещества, необходимые в разные периоды года коже, требующей особых мер: выраженного питания или стимуляции восстановления.

Как выбрать средство, которое поможет справиться с выраженной сухостью и поддержит заживление? Каковы особенности составов, предназначенных для увлажнения и интенсивного ухода? И какие ингредиенты должен включать лучший крем для рук? Об этом подробно – в обзоре ФАН.

Зачем нужен крем для рук

Если сравнить кожу лица и рук, последняя уступает по многим факторам. Она тоньше, сальных желез, способных создавать естественный защитный барьер, в ней меньше. Она в большей мере подвержена агрессивным внешним факторам. Ведь никогда ни одна женщина не станет мыть лицо с мылом, а руки моет каждый день и по нескольку раз.

При этом к перечню агрессивной химии добавляются стиральные порошки, средства для мытья посуды, чистящие составы, которые буквально сдирают с ладоней гидролипидную пленку и заставляют кожу интенсивно терять влагу.

Особенно этот процесс заметен зимой: на ветру и при низких температурах ручки становятся чувствительными, краснеют, выглядят сухими, при прикосновении кажутся шероховатыми. Нередко на них появляются трещинки и долго не заживающие ранки. Все это говорит о том, что ладоням нужен особый уход, способный восстановить естественную гидролипидную мантию.

Совет. Выбирайте крем, подходящий текущим потребностям кожи. При выраженной сухости отдайте предпочтение крему для рук для очень сухой кожи. Он содержит больше влагоудерживающих компонентов, чем обычный увлажняющий. При заметных признаках старения выбирайте омолаживающий крем для рук. Он включает биоактивные компоненты, способные продлить молодость тканей.

Федеральное агентство новостей &nbsp/&nbsp

Полезные компоненты

Каждый крем, независимо от назначения, выполняет три функции:

увлажняет;
питает;
защищает.

Но в зависимости от концентрации тех или иных ингредиентов его увлажняющие или защитные свойства могут оказаться более выраженными. Как правило, производители добавляют в состав следующие компоненты.

Глицерин. Обладает двойным действием: придает средству комфортную текстуру и помогает запечатывать внутри кожи влагу. Глицерин – гипоаллергенный, нейтральный компонент, поэтому производители часто используют его в составе кремов и бальзамов.

Минеральное масло. Считается, что его присутствие косметике нежелательно, однако крем от трещин на руках вполне может его содержать. Минеральное масло не оказывает негативного воздействия на кожу, оно лишь формирует на ее поверхности пленку, которая не позволяет влаге испаряться. Если состав насыщен и другими компонентами, например восстанавливающими, питательными, такой коктейль поможет оздоровить самую сухую, тонкую и атопичную дерму. Недостаток этого ингредиента – в его заметности: ручки будут выглядеть жирными и оставлять следы на всех поверхностях, с которыми они соприкасаются.

Пантенол. Помогает восстановлению тканей, ускоряет процесс регенерации. Часто его включают в состав восстанавливающего крема для рук, предназначенного для поврежденной или чувствительной кожи.

Аллантоин. Вещество с комплексным воздействием на ткани. Оно поддерживает восстановление ее барьерной функции, тем самым способствуя увлажнению и мягкости. Как правило, его включают в составы для зимнего ухода, но если дерма раздражена, чувствительна, использовать их можно круглый год.

Сквалан. Его получают из плодов оливкового дерева. По свойствам сквалан приближается к естественной липидной пленке кожи человека, а потому его молекулы способны «встраиваться» в нее и «латать» бреши, образованные в результате внешнего агрессивного воздействия. Составы со скваланом предназначены для антивозрастного ухода, а также для поврежденной, склонной к сухости дермы.

Аминокислоты. Они служат «кирпичиками», которые помогают клеткам эпидермиса обновляться. Благодаря этому ручки выглядят моложе, а кожа – более напитанной, мягкой, ухоженной.

Витамины. Полезны антиоксидантные компоненты: витамины Е и С, а также повышающие защитные свойства кожи витамины А и D. Но, как правило, такие симбиозы включают только в лечебную косметику, которая продается в аптеках и стоит значительно дороже привычного масс-маркета. Причина – в том, что витамины быстро разрушаются, и, чтобы сохранить их, производители используют решения, повышающие стоимость косметики.

Также состав может содержать натуральные масла, которые придают ему приятный аромат и усиливают питающее действие.

Виды кремов для рук

В повседневном уходе могут сочетаться разные средства. Совсем не обязательно выбрать один-единственный состав и использовать его постоянно. Напротив, средства для дневного ухода должны обладать иными свойствами в сравнении с составами для вечернего ухода. А в зимнее время, даже если ладони не реагируют сухостью на внешние факторы, уход нужно менять: выбирать более плотные и насыщенные кремы.

Увлажняющий

Подходит для использования каждый день в любом возрасте. Содержит глицерин, гиалуроновую кислоту, мочевину, которые насыщают эпидермис влагой и помогают удерживать ее внутри. Крем для рук с мочевиной стоит носить с собой в сумочке, чтобы при необходимости смазать ладони в течение дня. Он не оставляет пленки и впитывается без следа. Он же станет удобным выбором для летнего ухода за ладонями, когда эпидермису нужно лишь увлажнение.

Зимой же он вряд ли подойдет. Во-первых, он слишком легкий, а потому не может решать какие-либо проблемы кожи. А во-вторых, увлажняющие средства нельзя наносить за 40 минут до выхода на улицу: это может навредить коже.

Питательный

Если в увлажняющих средствах высока концентрация воды и влагоудерживающих добавок, то питательный крем для рук содержит больше жировых компонентов. Как правило, в него добавляют масла и витамины, и в таком сочетании средство хорошо восстанавливает ткани, способствует повышению их упругости, эластичности, придает мягкость и защищает от сухости.

Совет. Используйте интенсивный крем для рук в вечернем уходе. Наносите за 30-40 минут до сна, чтобы он успел впитаться. Сохраняясь на ладонях всю ночь, состав обеспечит полноценный уход за кожей.

Защитный

Такое средство выбирают не на каждый день, а лишь при выраженных проблемах, например при сухости и шелушениях, которые невозможно убрать обычным увлажняющим кремом, и для предупреждения этой проблемы зимой.

Защитный состав формирует на поверхности пленку и не позволяет влаге испаряться. Это свойство полезно для восстановления структуры эпидермиса и его барьерной функции. Но по мере выздоровления кожи защитный крем нужно заменить на увлажняющий, чтобы эпидермис не «разучился» восстанавливать гидролипидный слой естественным путем.

Регенерирующий

В составе этого средства – ранозаживляющие и противовоспалительные компоненты. Оно может содержать пантенол, аллантоин, натуральные масла, антиоксиданты, бактерицидные вещества, например масло чайного дерева и пчелиный воск.

В такой комбинации крем позволяет справиться с сухостью, микротрещинками, долго незаживающими ранками на ладонях. Использовать заживляющий крем для рук можно в комплексе с защитным. Последний наносят днем, например перед выходом зимой из дома, а средство с регенерирующим действием – перед сном.

Рейтинг лучших кремов для рук

Мы сделали подборку средств для решения различных проблем кожи рук. В ней представлены составы от отечественных производителей, популярные импортные средства из масс-маркета, которые хорошо справляются со своими задачами, а также корейские кремы для рук, представленные на российском рынке. Все они заслужили положительные отзывы покупателей.