Bài giảng Thiết bị đo y sinh: Chương 3 - Thiết bị thông qua dòng sinh học

Tài liệu này là Chương 3 trong chuỗi bài giảng về Thiết bị Y sinh, tập trung vào các thiết bị và nguyên lý liên quan đến dòng điện sinh học. Chương này giới thiệu tổng quan về cơ chế phát sinh dòng điện sinh học từ tế bào sống và các thiết bị được sử dụng để nghiên cứu, đo lường các tín hiệu này, đặc biệt là máy điện tim và máy điện não.

Tài liệu này được biên soạn dành cho sinh viên, kỹ sư, và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh, điện tử y tế, hoặc các ngành liên quan, nhằm cung cấp kiến thức chuyên sâu về nguyên lý, cấu tạo, và ứng dụng của các thiết bị đo lường dòng điện sinh học như máy điện tim và máy điện não. Nó cũng hữu ích cho các chuyên gia y tế muốn tìm hiểu sâu hơn về công nghệ đằng sau các thiết bị chẩn đoán này.

Chương 3 của tài liệu "Thiết bị Y sinh" đi sâu vào các thiết bị thông qua dòng điện sinh học, bao gồm cơ chế phát sinh dòng điện sinh học từ hoạt động của tế bào sống, sự thay đổi nồng độ ion gây ra dòng sinh hóa, và sức điện động của các điện cực trong dung dịch điện phân. Phần đầu tiên trình bày chi tiết về tế bào và dòng sinh học, cơ chế khử cực và tái cực của màng tế bào, cùng với các thiết bị nghiên cứu dòng sinh học như đo tốc độ truyền tín hiệu thần kinh và xác định biến dạng xung. Tiếp theo, tài liệu tập trung vào Máy điện tim (ECG), giải thích cấu tạo tim, dòng điện tim và hệ tuần hoàn (tiểu tuần hoàn và đại tuần hoàn). Nó mô tả quá trình hình thành tín hiệu điện tim, dạng tín hiệu chuẩn (sóng P, phức bộ QRS, sóng T) và ý nghĩa của chúng trong chẩn đoán các vấn đề như nhịp tim, rối loạn dẫn truyền (block nhĩ thất, block nhánh), thiếu máu cơ tim, và ảnh hưởng của thuốc. Các loại chuyển đạo (lưỡng cực chi, đơn cực chi, trước tim) và các loại điện cực được trình bày chi tiết, cùng với các yêu cầu kỹ thuật của máy điện tim như trở kháng đầu vào, hệ số chống nhiễu CMRR và các phương pháp chống nhiễu. Phần cuối của chương dành cho Máy điện não (EEG), giới thiệu cấu tạo và hoạt động cơ bản của nơron thần kinh, các dạng sóng não (alpha, beta, theta, delta) và ý nghĩa của chúng. Tài liệu cũng đề cập đến các loại điện cực và vị trí đặt điện cực trên da đầu, cũng như các nguồn nhiễu phổ biến trong quá trình đo điện não (nhiễu điện trường, nhiễu từ bệnh nhân, nhiễu môi trường) và các phương pháp loại bỏ nhiễu hiệu quả. Tổng thể, chương này cung cấp kiến thức nền tảng và chuyên sâu về nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng của các thiết bị y sinh quan trọng trong việc ghi nhận và phân tích các tín hiệu điện sinh học của cơ thể.