Электроэнцефалографы
Биопотенциалы вырабатываются и другими органами. Еще один диагностический инструмент, подобный ЭКГ, это электроэнцефалограф. ЭЭГ измеряет нервную активность мозга и выдаст формы сигналов, которые распечатываются многоканальным самописцем (рис. 10.16).
Рис. 10.16. Электроэнцефалограф
Этот прибор часто используется для наблюдения пациента, подключенного к системе поддержания жизнедеятельности, чтобы следить за работой мозга для обследования больных с различными неврологическими и сенсорными проблемами.
ЭЭГ имеет много усилителей и проводов, которые позволяют поместить на волосистую часть кожи головы множество электродов и наблюдать возникающую картину одновременно. Сигналы имеют среднюю амплитуду 50 мкВ, что делает коэффициент ослабления синфазного сигнала очень важным показателем для ЭЭГ. Обслуживание прибора с множеством идентичных каналов дает несколько удобных возможностей специалисту. Изготовители часто собирают подобные аппараты с использованием модулей, так что каждый усилитель представляет собой отдельный модуль. Если в одном канале возникает неисправность, можно менять местами платы предусилителей, чтобы проверить, переходит ли дефект на другой канал (проблема в плате) или же неисправность остается на месте (проблема может быть в кабеле, идущем к пациенту или выходных устройствах).
Электромиографы
Электромиограф (ЭМГ) используется для измерения реакции скелетных мышц. Измерения времени реакции, которые называются исследованиями нервной проводимости и скорости проводимости, могут выполняться с помощью стимуляции нервной системы импульсом тока, например, на кисти, и измерения реакции на мышцах плеча, что дает ценную информацию медику. Так, защемленный нерв замедляет скорость импульса, это увеличивает задержку или время задержки. ЭМГ также позволяет измерить множество различных показателей мышечной активности, например, действие сфинктеров. Мочевой пузырь накачивается, как воздушный шар, двуокисью углерода, и электроды измеряют реакцию мышц, пытающихся удержать его. Другие аппараты ЭМГ используются в операционных для измерения неврологической активности во время сложных операций на мозге и позвоночнике.
Все приборы, которые измеряют биопотенциалы — ЭКГ, ЭЭГ и ЭМГ — имеют очень малые значения входных сигналов и используют усилители, которые должны быть изолированы от земли. Это может вызвать определенные затруднения у специалиста при прослеживании сигнала от входа до выхода. Использование обычного, заземленного осциллографа с одним щупом может вызвать значительный шум в схеме. Кроме того, осциллограф сам по себе не может работать с низкими уровнями сигналов при очень малом отношении сигнал/шум. Лучший выход — использовать высококачественный дифференциальный осциллограф, у которого ни один из входных каналов не проводит измерения относительно земли. Многие двухканальные осциллографы позволяют инвертировать канал 2 и суммировать его с каналом 1 для обеспечения дифференциальных измерений. После того как сигнал был усилен изолированным предусилителем, можно вспомнить о традиционных методах обслуживания аналоговых схем.
Самописцы
Все описанные выше устройства, связанные с измерением биопотенциалов, используют самописцы для распечатки результатов проведенных тестов — механизмы. подающие бумагу с постоянной скоростью через устройство, которое ставит на бумаге пометки. Бумага перемещается по оси X, а устройство, делающее пометки, — по оси Y. Это дает график изменения биологического сигнала во времени. В более старых самописцах усиленный биологический сигнал подастся в двухтактный усилитель с выходным током, достаточным для отклонения катушки гальванометра. Перо, которое механически закреплено на выходном валу гальванометра, ставит отметки на бумаге.
Многие самописцы в прошлом использовали перо с подогревом острия и термочувствительную бумагу. Ширина линии определялась количеством тепла на острие пера. Постепенно на кончике пишущего механизма накапливалась грязь, что давало очень широкие линии, сигнализирующие о том, что настало время для замены.
Другие производители использовали чернильные перья. Эти системы при правильной настройке давали очень высококачественные графики. Перо было просто капиллярной трубкой, конец которой находился в контакте с бумагой. Чернила выходили под давлением. Если перо не было настроено для обеспечения контакта с бумагой по всему периметру, чернила образовывали капли и расплывались. Одной из процедур технического обслуживания для этих приборов была тщательная очистка острия пера с помощью бумаги.