ОСЦИЛЛОГРАФИЯ

ОСЦИЛЛОГРАФИЯ (лат. oscillum качание, колебание + греч, grapho писать, изображать) — в биологии и медицине графическая регистрация колебательных процессов (электрических, электромагнитных, механических или преобразованных в электрические) в живых тканях с помощью самопишущего измерительного прибора. Колебания электрических потенциалов, возникающие при возбуждении в элементах нервной и мышечной ткани, варьируют в широких пределах: по амплитуде (от единиц микровольт до десятков милливольт); продолжительности (от десятитысячных долей секунды до целых секунд); частоте (от долей герца до тысяч герц). Для наиболее точной и неискаженной регистрации колебаний в каждом отдельном случае должен быть правильно выбран метод исследования и тип измерительного прибора — осциллографа. Напр., для регистрации механических движений тела человека, обусловленных сердечными сокращениями и движением крови по крупным сосудам, используется метод баллистокардиографии (см.); для регистрации относительно медленных колебаний потенциалов головного мозга — электроэнцефалография (см.); колебаний потенциалов сердца — электрокардиография (см.), векторкардиография (см.), позволяющая судить также о направлении действия электродвижущих сил сердца; для регистрации изменений во времени магнитной составляющей электродвижущей силы сердца, бесконтактный (с телом человека) метод магнитокардиографии (см.) и др. Осциллографией называют также графическую запись пульсовых колебаний (осцилляций) кровяного давления, воспроизводимых анероидной капсулой и передаваемых на записывающий аппарат.

Осциллографы — приборы для измерения и регистрации зависимостей между двумя или несколькими быстро меняющимися величинами колебательных процессов. Осциллографы не обладают достаточной чувствительностью для непосредственной регистрации низковольтных потенциалов биол, объектов. Поэтому электрические потенциалы подаются на записывающее устройство только после предварительного усиления с помощью усилителей. Осциллографы находят широкое применение в клин, практике как приборы для функц, диагностики и при экспериментальных исследованиях.

По принципу действия осциллографы делятся на инерционные (для записи сравнительно медленных колебательных процессов) и безынерционные (для исследования колебаний высокой частоты), а по принципу работы регистрирующего устройства — электрические и неэлектрические.

Электрические осциллографы можно разделить на магнитно-электрические, электромагнитные, электронно-лучевые, магнитные, а но способу регистрации — на приборы с непосредственно видимой записью (чернильной, тепловой, электростатической на самопроявля-ющуюся фотобумагу), с записью на магнитную ленту и с фотозаписью.

Магнитно-электрический осциллограф — прибор, в к-ром взаимодействие магнитного поля, образовавшегося при прохождении электрического тока по проводнику (петля, катушка-рамка), с магнитным полем постоянного магнита вызывает смещение проводника пропорционально величине протекающего тока, что регистрируется на бумаге либо с помощью оптической системы (шлейфный осциллограф), либо с помощью струи чернил (струйный осциллограф). В шлейфном осциллографе на петле или катушке-рамке укрепляется зеркальце, отражающее луч света на фотобумагу, к-рая движется поступательно. У магнитноэлектрического осциллографа со струйной записью вместо зеркальца укреплен тончайший (3000—8000 нм) стеклянный капилляр, через к-рый под давлением 10—20 атм подаются специальные чернила. Такими гальванометрами можно регистрировать колебания частотой до 800 гц.

Электромагнитный осциллограф основан на принципе движения постоянного магнита в электромагнитном поле. Электромагнитные вибраторы нашли широкое применение в современных электрокардиографах, электроэнцефалографах, электромиографах (см. Электромиография), полифизиографах. Они позволяют осуществлять видимую чернильную, тепловую или электростатическую запись.

Магнитный осциллограф позволяет вести регистрацию процессов на магнитную пленку или на намагниченную проволоку на несущей частоте, к-рая модулируется биоэлектрическими сигналами.

Рис. 1. Устройство и схема включения осциллографической электронно-лучевой трубки: К — катод; H — нить накала катода; М — модулирующий электрод (управляет интенсивностью электронного пучка); At— первый анод (фокусирует электронный пучок); А2— второй анод (дополнительно ускоряет движение электронов); А3 — основной анод (ускоряет движение электронов); ОП — вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины (обеспечивают развертку электронного пучка по вертикали и горизонтали): Э — экран трубки, покрытый люминофором; UAi—напряжение на первом аноде; UA2— напряжение на втором аноде.

Электронно-лучевой, или электронный, осциллограф обладает высокой чувствительностью и позволяет регистрировать процессы в широком диапазоне частот. Принцип действия прибора основан на использовании свойств электронно-лучевой трубки (рис. 1). Экраном трубки служит внутренняя поверхность стеклянной колбы, покрытая слоем люминофора, к-рый начинает светиться под действием падающего на него электронного луча. Свечение экрана может продолжаться и спустя нек-рое время после прекращения потока электронов. Время послесвечения может быть коротким (менее 10 мксек), средним (10—100 мксек) и длительным (более 100 мксек).

Рис. 2. Блок-схема простейшего осциллографа.

В медицине чаще всего применяют электронные осциллографы с длительным послесвечением. Изменяя потенциал на управляющем электроде можно изменить количество электронов, движущихся к экрану, т. е. регулировать яркость пятна на экране, а создавая напряжение между вертикальными и горизонтальными отклоняющими пластинами — управлять электронным лучом. Блок-схема простейшего осциллографа показана на рис. 2.

Электронные осциллографы бывают одно-, двух- и многоканальные, с электронной памятью, позволяющей «остановить» сигнал на экране трубки, с буквенноцифровой индикацией на экране трубки и др.

В медицинской практике используются общетехнические осцилллографы, напр, электронные осциллографы С1-48Б, С1-68, С1-65, а также специально сконструированные для медицинских целей электронный осциллограф с памятью ОСП2-01, 8-канальный осциллограф ИМ-789, 24-канальный переносный осциллограф «Нева-МТ», предназначенный для регистрации физиол, параметров в спектре частот от 0 до 2500 гц при врачебном контроле и др.

Не электрические осциллографы— приборы для исследования осцилляций (колебаний) сосудистой стенки. Первоначально позволяли проводить только визуальные наблюдения. Они получили название осциллометров, а метод исследования был назван осциллометрией. Первый осциллометр (капсула Марея) был сконструирован в 1880 г. Э. Мареем. В 1904 г. Л. И. Усков предложил конструкцию первого артериального осциллографа. В 1905 г. Франк (О. Frank) изобрел сегментарную (зеркальную) капсулу, к-рая позволила заменить механическое записывающее устройство пучком света, благодаря чему были несколько уменьшены недостатки, связанные с инерционностью записи.

До недавнего времени был широко распространен артериальный осциллограф. Он позволял получить осциллограммы различных артерий (записи динамической кривой АД), а также величины и формы пульсовых колебаний сосудистой стенки при различных степенях ее сдавливания. Однако из-за высокой инертности и небольшой точности неэлектрические артериальные осциллографы постепенно заменяются. Вместо них появились портативные артериальные осциллографы с фотозаписью. Они применяются для измерения и регистрации параметров АД сосудов конечностей тахоосциллографическим методом.



Библиография: Tуричин А. М. и др. Электрические измерения неэлектрических. величин, Л., 1975.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: