Тема дипломной работы: Метрологическое обеспечение дефибрилляторов в процессе эксплуатации

Содержание

Введение                                                                                                                             5

1            Классификация и принцип действия дефибрилляторов. Особенности       обслуживания.                                                                                                       9

1.1           Принцип действия дефибрилляторов.                                                         9

1.2           Классификация существующих видов дефибрилляторов.                       15

1.3           Характеристики дефибрилляторов.                                                            21

1.4           Система метрологического обслуживания изделий медицинской техники в лечебно-профилактических целях г. Москвы.                                        41

1.5           Постановка цели и задач дипломной работы.                                            44

2            Специальный раздел.                                                                                             45

2.1           Схема передачи единиц при метрологическом контроле состояния.      45

2.2           Установка для проведения МКС дефибрилляторов.                                 46

2.3           Устройство и принцип действия.                                                                47

2.4           Поверка прибора.                                                                                          53

2.5           Методика проведения МКС дефибрилляторов.                                         60

2.6           Протокол МКС дефибриллятора                                                                 74

2.7           Статистические данные по результатам МКС.                                          75

3             Экономический раздел: расчет затрат на проведение поверки.                       80

3.1           Порядок определения стоимости метрологических работ.                      80

3.2           Построение прейскурантов на поверочные работы.                                 83

3.3           Методика калькуляции цен на поверку средств измерений.                    84

3.4           Методика обоснования уровня индексации цен на поверку средств    измерений.                                                                                                      86

4             Безопасность жизнедеятельности.                                                                       87

4.1           Безопасность эксплуатации электроустановок.                                          87

4.2           Меры пожарной безопасности.                                                                     89

            Заключение.                                                                                                           95

            Список использованных источников.                                                                 96

Приложение.                                                                                                          97

В медицине существует такое явление, называемое фибрилляцией, при котором отдельные мышечные волокна сердца начинают быстро хаотично сокращаться. Если этот процесс не остановить, то через 6 минут наступает клиническая смерть человека.

Дефибрилляция — устранение фибрилляции желудочков сердца или предсердий, способна восстановить сократительную деятельность сердца.

Дефибрилляция может быть медикаментозной (химической) и электрической. Химическая дефибрилляция, осуществляемая с помощью внутривенного введения концентрированных растворов хлорида калия, практически не используется.

       Электрическая дефибрилляция осуществляется с помощью специального аппарата, называемого дефибриллятором, который пропускает через тело человека высоковольтный разряд и восстанавливает синусовый ритм сокращений сердца.

Электрическая дефибрилляция (электрическая деполяризация сердца, контршок) осуществляется с помощью одиночного импульса тока достаточной силы и продолжительности.

Чтобы фибрилляция прекратилась, мощность электрического разряда должна быть равна или чуть больше так называемого порога дефибрилляции. Если первый разряд не устраняет фибрилляцию желудочков сердца, мощность наносимого разряда должна быть повышена на 15—30%.

Величина тока, обеспечивающего терапевтический эффект или повреждающего сердце, зависит от формы импульса и его продолжительности. Энергия, которую при этом необходимо затратить, определяется величиной тока, формой и продолжительностью импульса, электрическим межэлектродным импедансом.

Величина разряда, достигающая мышцы сердца, прямо пропорциональна напряжению на пластинах дефибриллятора и обратно пропорциональна трансторакальному сопротивлению.  Трансторакальный импеданс — это сопротивление электрическому току, оно снижает эффективность дефибрилляции, поскольку уменьшает количество тока, проходящего через миокард. В медицине принято считать, что у взрослого человека среднего телосложения трансторакальный импеданс равен 50 Ом.

            Классификация по типу импульса.

   Несмотря на большое разнообразие моделей дефибрилляторов на мировом рынке, их условно можно разделить на два типа: 1.дефибрилляторы с биполярным импульсом, 2. дефибрилляторы с монополярным импульсом

Клинические возможности дефибрилляторов - их терапевтическая эффективность и безопасность воздействия на пациента определяется прежде всего формой импульса.

    Двухфазная форма импульса в большинстве случаев обеспечивает устранение фибрилляции желудочков при мощности разряда до 200 Дж (5000 В). При применении дефибрилляторов с монофазной формой импульса нередко приходится использовать значительно большую мощность разряда — до 300 Дж (6000—7000 В).

   Можно сделать вывод, что бифазный импульс соответствующей величины, более эффективен для дефибрилляции, чем монофазный импульс.

    Альтернативой дефибрилляторов, построенных на принципе разряда высоковольтного накопительного конденсатора через катушку (катушки) индуктивности, с середины 70-х гг., известны дефибрилляторы с трапецеидальным импульсом. Такой импульс формировался при разряде конденсатора на нагрузку, посредством тиристорных коммутаторов. При этом длительность формируемого импульса зависит от сопротивления нагрузки, т.е. длительность дефибриллирующего импульса является функцией межэлектродного сопротивления. С 1982 г. действует международный стандарт "IEC 601-2-4-83 Изделия медицинские электрические. Часть 2. Частные требования безопасности к дефибрилляторам и дефибрилляторам-мониторам". Этот стандарт не нормирует таких параметров дефибриллирующего импульса, определяющих безопасность и эффективность, как его форма и продолжительность. Стандартом нормируется только допустимое отклонение отдаваемой энергии от его установленного значения при разрядах на нагрузки 25, 50, и 100 Ом. Это требование легко выполнимо для дефибрилляторов с трапецеидальным импульсом при изменении его длительности в зависимости от сопротивления нагрузки.

По техническому заданию специально для проведения МКС дефибрилляторов ЗАО «Диамант» (г. Санкт-Петербург) был разработан измеритель энергии высоковольтных импульсов дефибрилляторов ИЭВИ-02. Измеритель был узаконен и внесен в Госреестр средств измерения.

   Измеритель энергии высоковольтного импульса «ИЭВИ-02» (в дальнейшем - измеритель) предназначен для измерения энергии импульсов, подаваемых на его высоковольтный вход от внешних источников (например,  дефибриллятора) и сохранения результатов измерения в памяти измерителя.

       Принцип действия измерителя энергии импульса «ИЭВИ-02» основан на регистрации напряжения на сопротивлениях нагрузки с последующим вычислением энергии  с визуализацией амплитудно-временных характеристик подаваемого импульса.

Функциональная схема измерителя приведена на рисунке.

Измеритель включает в себя следующие основные узлы:

• усилитель - аттенюатор




• аналого-цифровой преобразователь (АЦП);




• микроконтроллер (МК);




• схему индикации результата измерений;




• блок питания (БП).

БП служит для обеспечения всех элементов схемы необходимым напряжением.

        Измеряемый импульс подается на высоковольтный вход усилителя-аттенюатора. В усилителе-аттенюаторе происходит увеличение или уменьшение напряжения до приемлемых значений для подачи на вход АЦП. Выход усилителя является низковольтным выходом прибора и связан с входом АЦП. В АЦП происходит преобразование аналогового сигнала в последовательность кодов, т.е. в цифровой сигнал. Далее коды чисел с выхода АЦП поступают в МК. МК- компьютер на одной микросхеме. Предназначен для управления различными электронными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии с заложенной программой. АЦП управляется сигналами МК.

МК по заданной программе осуществляет расчет энергии импульса и выводит результат расчета на блок индикации результата измерения для отображения в цифровом и графическом виде.

П.п. 4.3. производится только для дефибрилляторов-мониторов

1. Проведение МКС.

1.1.         Внешний осмотр.

При внешнем осмотре проверяется:

; Комплектность аппарата согласно эксплуатационной документации;

; Состояние наружных поверхностей корпуса аппарата. 

1.2.         Опробование.

    При опробовании проверяют работоспособность аппарата при работе от сети и при работе от аккумулятора.

1.3.         Определение погрешности разрядного сопротивления.

Дефибриллятор считается пригодным к дальнейшей эксплуатации, если значения относительной погрешности не превышают 2%.

4.5. Определение погрешности измерения энергии импульсов дефибрилляторов.

4.5.2. Выставить  измеритель ИЭВИ-02 в режим измерения энергии импульсов в соответствии с руководством по эксплуатации.

4.5.3. Выставить на дефибрилляторе значение импульса 10 Дж.

4.5.4. Подать энергию с дефибриллятора на контактные пластины измерителя ИЭВИ-02.

4.5.5. На измерителе появится измеренное значение импульса, которое нужно записать в протокол.

4.5.6. Повторить п.п.4.4.3. – 4.4.5.,выставляя на дефибрилляторе значения 50 Дж, 100 Дж, 150 Дж, 200 Дж, 250 Дж, 300 Дж

4.5.7. Определить значения относительной погрешности по формуле:

δ = (Qизм-Qном)/Q ном* 100%.

4.5.8. Записать в протокол рассчитанные значения погрешности.

Дефибриллятор считается пригодным к дальнейшей эксплуатации, если значения относительной погрешности не превышают диапазона допускаемой погрешности, указанной в руководстве по эксплуатации.

4.6.         Проверка электробезопасности.

Проверку сопротивления изоляции проводить в соответствии с ГОСТ 12.2.025-76 мегаомметром.

4.7. Оформление результатов МКС

Результаты МКС считаются положительными, если значения параметров лежат в пределах допустимых значений, указанных в эксплуатационной документации.

При положительных результатах МКС выдается свидетельство.

При отрицательных результатах выдается  извещение о непригодности.

2.7Статистические материалы по результатам МКС

По разработанной методики я провел десятикратное измерение на каждом оцифрованном значении диапазона энергии импульсов для конкретного типа дефибриллятора Defigard 3000 на двух разных аппаратах.

В результате один из дефибрилляторов оказался годным, т.к. значения его относительной погрешности находятся в допустимых пределах, т.е. не выходят за пределы 15%. (см. диаграмму 1). А второй не годным, т.к. значения погрешности превышают допустимые пределы.