의료기기 기초자료 : EXG, 심박출량계, 혈류량측정기, 초음파진단기,방사선진단기,

▪ 학습내용

1. ECG, EEG, EMG 의 이해 2. 각각의 생체 신호 이해

 

▪ 학습목표

1. ECG의 정의, 유도법, 기기 구성에 대하여 이해할 수 있습니다. 2. EEG의 정의, 뇌파의 종류, 기기 구성에 대하여 이해할 수 있습니다. 3. EMG의 정의, 근전도의 특성, 전극에 대하여 이해할 수 있습니다.

 

<용어해설>

electrode

: 인체 내의 전기현상 측정을 위한 인체-의료기기 연결을 위한 기능을 함. 전극의 impedance 가 적어야 생체로부터 전극으로 흐르는 전류의 흐름을 쉽게 검출할 수 있다. surface electrode, needle electrode, micro electrode 등이 있다.

 

differential amplifier

: 2개의 입력신호의 차에 비례한 출력을 얻을 수 있는 증폭기. 2개의 트랜지스터를 접속하여 각각의 베이스에 신호를 주면 2개의 트랜지스터와 컬렉터의 부하저항으로 브리지를 구성하고 있기 때문에 전원전압이나 온도의 변동 등으로 인한 드리프트가 적다. 차동증폭기를 사용하면 2개의 입력에 동시에 들어오는 잡음 등의 성분을 제거할 수 있다.

 

NMU(neuromuscular unit)

: 골격근을 구성하는 근섬유에는 어느 섬유에도 운동 신경이 분포되어 있는데 한 가닥의 운동 신경의 말단은 많은 가지로 나뉘어져 있으며, 많은 경우는 100가닥 이상의 근섬유에 분포되어 근섬유들을 지배한다. 이와 같이 한 가닥의 운동 신경에 지배되는 신경과 근섬유와의 그룹을 운동 단위라고 한다.

 

 

[원고]_01_EXG.hwp

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▪ 학습내용

1. 심박출량계의 정의 2. 심박출량계의 구조 3. 심박출량계의 실제 응용

 

▪ 학습목표

1. 심박출량계의 정의, 원리, 역사, 특징을 이해할 수 있다. 2. 심박출량계의 구성를 구분할 수 있다. 3. 심박출량계의 실제 활용 기법을 이해할 수 있다.

 

<용어사전>

-Cardiac Output:CO

; 좌심실에서 대동맥으로 밀어내는 1분간 심장에서 펌프되는 혈액량으로서 심박수(heart rate)와 일회박출량(stroke volume:SV)을 곱한 것과 같다

 

- Fick's equation

; 심박출량을 측정하는 고식적인 원리로 신체의 각 부위에서 심장으로 돌아 온 혈액에 존재하는 산소와 폐포를 거쳐 혈액으로 운반된 산소의 양을 합친 것은 심장으로부터 뿜어져 나오는 산소의 양과 같다는 사실에 근거를 두고 있다.

 

[원고]_02_심박출량계.hwp

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▪ 학습내용

1. TCD 정의 2. TCD 검사 활용 3. TCD 검사 지표와 구성

 

▪ 학습목표

1. TCD 정의, 기본 원리를 이해할 수 있습니다. 2. TCD 진단 영역과 장단점에 대하여 이해할 수 있습니다. 3. TCD 적용 및 지표와 구성에 대하여 이해할 수 있습니다.

 

<용어 정리>

- doppler : 소리를 내는 음원과 관측자의 상대적 운동에 따라 음파의 진동수가 다르게 관측되는 현상이다.

 

- probe : ultrasound 검사기를 사용할 때 피검사물에 접촉시켜서 초음파의 송수를 하는 것

 

 

 

 

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I. TCD 정의 및 원리

 

1. TCD(TransCranial Doppler) 란?

인체에 무해한 ultrasound를 이용하여 머리를 열지 않고, 두개골 위에 천연적으로 존재하는 window를 통하여 ultrasound를 발사하여 대뇌에 피를 공급하는 두개골 내의 중대뇌동맥, 안동맥, 전대뇌 동맥, 후대뇌 동맥, 추골 동맥 및 기저 동맥의 혈류상태와 두개골 외부의 총경 동맥, 내경동맥 및 외경동맥의 혈류 상태를 측정하는 non-invasive vascular 진단기기 로써 심박동 계수, 혈류의 최고 최저 속도, 평균 주기, 저항 계수, 맥박수 등을 측정하여 혈류의 내외적인 장애요인을 분석, 수치로 표시해 주는 의료기기 이다. 이러한 방법으로 혈관의 협착, 패쇄, 동맥류, 출혈등의 혈관의 이상 징후를 미리 파악하여 적절한 치료를 받게 함으로써 뇌졸중의 예방에 효과적인 검사 방법이다.

 

[원고]_03_혈류량측정기.hwp

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▪ 학습내용

1. 초음파의 이해 2. 초음파 모드 3. 초음파 진단기 구성

 

▪ 학습목표

1. 초음파진단의 정의 및 물리적 특성을 이해할 수 있습니다. 2. 초음파의 영상 촬영 방식에 대하여 이해할 수 있습니다. 3. 초음파 진단기 transducer 와 구성에 대하여 이해할 수 있습니다.

 

<용어 정리>

- acoustic impedance : 음파가 전파될 때, 그 파면에 평행인 면에서의 음압을 그 면을 통과하는 파동의 부피속도로 나눈 양이다

 

- Focal Zone : 초음파 Beam을 집속했을 때 가늘게 집속한 부분. Acoustic lens 혹은 전기적 시간차로 만든다.

 

- piezoelectric : 어떤 종류의 결정체 또는 강(强)유전체에 응력을 가하면 정해진 방향으로 전압(유전분극)을 발생하는 현상. 전압을 가했을 때 응력을 발생하는 것을 압전 효과라 한다.

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I. 초음파의 이해

 

1. 초음파 진단이란?

초음파를 발생시켜 인체를 통해 전달하여 인체 내부의 여러 가지 장기나 조직에서 일부 반사되어 Echo가 되어 되돌아오는데 이 Echo는 조직 또는 장기의 성질에 따라 크기가 달라진다. 이 Echo를 Display에 표시하거나 빛의 밝기로 단면의 영상을 분석해 인체 내의 해부학적, 병리학적 상태를 알아내는 방법을 말한다.

 

2. 초음파의 물리적 특성

음파는 전자파와 마찬가지로 에너지를 공간적으로 이동시키는 파동의 일종이다. 그러나 전자파는 진공에서도 진행하지만 음파는 매질이 있어야 진행한다는 차이가 있다. 음파는 매질의 진동방향과 음파의 진행 방향이 같은 longitudinal wave 이다. 음파도 전자파와 마찬가지로 진동하는 주파수를 갖는다. 사람이 들을 수 있는 음파의 주파수 대역을 가청주파수 대역이라 하는데 일반적인 사람의 경우 대체로 20kHz 이상의 음파를 들을 수 없다. 초음파는 주파수가 높아서 사람이 들을 수 없는 음파를 일컫는다.

음파의 속도와 파장, 그리고 주파수의 관계는 아래와 같다.

v = fλ (v : 속도(m/s), f : 주파수(Hz), λ : 파장(m))

초음파도 사람이 들을 수 있는 가청 음파와 마찬가지로 reflection, refraction, scattering, absorption, attenuation 등의 물리적 현상이 있다.

1) reflection 은 파동이 한 매질에서 다른 매질로 전파해나갈 때, 경계면에서 일부 파동이 진행방향을 바꿔 원래의 매질 안으로 되돌아오는 현상이다.

2) refraction은 매질에 따라서 파동의 진행 속력이 달라지기 때문에 서로 다른 매질의 경계면을 통과하는 파동의 진행방향이 바뀌게 되는 현상을 말한다. 빛이나 소리 등 파동의 구체적인 종류와 무관하게 나타난다.

3) scattering은 음파가 여러 방향으로 반사되거나 굴절하는 현상이다. 인체 내와 같이 복잡한 형상의 매질이 혼재되어 있을 때 음파의 scattering 이 일어난다.

4) absorption는 음파가 매질을 진행하면서 매질의 비탄력적 특성 때문에 음파의 에너지가 매질에 흡수되는 현상.

5) attenuation는 반사, 굴절, 산란, 흡수의 종합적인 영향으로 음파의 에너지가 점차 작아지는 현상을 말한다.

 

초음파 영상에서는 실 모양의 초음파 빔을 인체의 표피에 조사한다. 이 초음파 빔은 인체를 통과하면서 매질의 경계면에서 일부 반사되어 돌아오는데 이 반사 빔을 수신하여 영상을 구성하게 된다.

초음파의 물리적 현상은 매질 내에서 전파하는 음파의 속도에 의해 주로 영향을 받는다. 초음파의 전파속도는 매질의 밀도, 탄성 등 물리적 변수에 의해 영향을 받는다. 인체 주요 조직 내에서 초음파의 진행 속도를 다음의 표에 나타내었다.

 

[원고]_04_초음파진단기.hwp

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▪ 학습내용

1. 방사선진단기(X-ray system)의 정의 2. 방사선진단기(X-ray system)의 구조 3. 방사선진단기(X-ray system)의 실제 응용

 

▪ 학습목표

1. 방사선진단기(X-ray system)의 정의, 원리, 역사, 특징을 이해할 수 있다. 2. 방사선진단기(X-ray system)의 구성를 구분할 수 있다. 3. 방사선진단기(X-ray system)의 실제 활용 기법을 이해할 수 있다.

 

<용어사전>

-제동복사선(Bremsstrahlung)

; 하전입자(주로 고속전자)와 물질의 원자핵과의 작용으로 하전입자가 감속하면서 발생하는 전자파. 제동 X－선 또는 백색 X－선이라고도 하며, 연속적인 에너지 스펙트럼을 가지는 X－선이다.

일반적으로 물질 중을 진행하고 있는 하전입자가 물질을 구성하는 원자핵의 쿨롱 힘을 받았을 경우에 전자파가 발생한다.

 

- PACS (picture archiving and communication system)

; 영상의학적인 영상 진단장치를 통하여 진단한 영상을 디지털 상태로 획득·저장하고, 그 판독과 진료기록을 함께 각 단말기로 전송·검색하는 데 필요한 기능을 통합적으로 처리하는 디지털 의료 영상

 

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I.방사선진단기(X-ray system)

 

1.방사선진단기(X-ray system)란?

X-ray는 고속 전자의 흐름을 물질에 충돌시켰을 때 생기는 파장이 짧은 전자기파로서 진공관 내에서 음극(Cathode)을 가열시켜 방출된 열전자가 음, 양극 사이에 인가된 높은 전압에 의해 가속되어, 양극(Target)에 충돌하면 이때 전자의 운동 에너지가 X선과 열에너지로 변환하게 된다. X-ray는 물질을 잘 투과할 수 있어서 몸속을 들여다보면서 질병을 진단하는 데 널리 사용되고 있어 이를 이용한 의료기기를 X-ray system이라고 한다.

 

[원고]_05_방사선진단기.hwp

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