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文档简介

1、医学电子设备技术和应用,电话:办公室:行政楼504,课程介绍,课程性质:专业核心课程,学分4引线课程:数字电子技术,模拟电子技术,嵌入式微控制器应用程序设计后续课程:医疗设备检查技术,超声波诊断技术,人体功能代理设备,学习目的,学习目的拆卸和组装:了解医疗电子设备的结构、基本组件、生产工艺和特殊要求。测试、维护和修复:了解医疗电子设备的工作原理、工作原理和技术应用。审查方法,平时实习节目及阶段测试等占总成绩的40%,重点考察学生的学习过程。操作审查和过程设计占总成绩的40%,每个人单独通过。内容是常用仪器的使用、拆卸和维护,重点评价学生连接线路、检查、调试和操作医疗电子设备的能力。学习态度,平

2、时在作业和课堂上回答问题的情况占总成绩的20%。第一章医学仪器概述、生物信息知识医学仪器的基本组成、特性及分类医学仪器的设计和发展前景、第一节生物信息知识、人体系统的特征生物电信号的典型生物医学参数生物医学参数的特征生物医学信息的类型医学参数测量的特殊性、1。人体系统的特征,人体利用神经系统、运动系统、运动系统现代理论分析研究人体,可以将人体系统分为以下几类:为什么可以用器官控制系统神经控制系统内分泌系统免疫系统、心电图机测量心电图信号?心电图信号,1。细胞和组织的电特性生物电位是由“可兴奋细胞”的电化学活动产生的,牙齿细胞是神经、肌肉、祖先组织的组成成分,平时表示静息电位,给予适当的刺激就会

3、产生动作电位。2 .生物电信号无脊椎动物神经轴突动作前卫,2。体表电位在人体表面的任何一点都有基于特定参考点(如心力衰竭、脑电图、肌电图等)确定的电位,这是心脏、大脑、肌肉等活动的综合效果。(1)体表心电图(2)脑电图(3)肌电图,(1)体表心电图:(2)脑电,(2)脑电:除自发性脑电图外,可以刺激地引起大脑皮质局部区域的传记活动,这称为脑诱发前卫EP。体感诱发前卫,听觉诱发前卫,胶体层,皮质,(3)肌电:肌肉的生物传记活动形成的电位随时间变化的曲线称为肌电(肌电)。近战活动是一种快速的传记变化。他的振幅从20uV到几毫伏,频率从2Hz到10kHz,脊间肌肉运动单位动作前卫,3 .非定量生理信

4、号:除了生物电信号外,还有生理功能特征的信号包括机械信号、声音信号、生化信号、生物特征信号等,包括血压、脉搏、血流、体温、呼吸、脑磁、心子等各种生理参数。血压波形,血压分布图,典型的生物医学参数,生物医学信号是来自复杂生命的不确定自然信号,是属于强烈噪音背景的低频微弱信号。医学仪器要测量的生理参数的特点是测量的生理量的振幅和频率范围都比较低。生物电现象是生命活动的基本属性,几乎在机体所有生命过程中伴随着生物电的发生。人体各种生物电的研究和记录已经成为理解人体各器官功能、林爽诊断、治疗的可靠依据。要获得生物医学参数的特性,有效的生物医学参数,必须通过科学的测量手段进行。,牙齿摘要,生物医学参数的

5、特点?医学仪器要测量的生理参数的特点是测量的生理量的振幅和频率范围都比较低。生物医学参数主要有哪两种茄子类型的信号?传记类、非电流、医学仪器定义医学仪器是以医学临床诊疗和医学研究为目的的仪器。指人体内简单或组合的仪器,包括通常需要的软件。医学机构在人体表面及体内使用的作用不是通过药理学、免疫学或代谢的手段获得的。医疗电子设备的基本配置,第二节医疗电子设备的结构和工作方式,医疗设备主要由信息检查系统、信息处理系统、信息记录系统、辅助系统等组成。信息检测系统、信息处理系统、记录显示器系统、辅助系统、医疗设备的基本配置、医疗设备的基本配置、生物信息检测系统:测试对象、传感器、传记2)精度:多次测量在

6、相同条件下用相同方法获得的数值的接近度。精确度=精确度,3)输入阻抗:加入输入变数(例如电压、力、压力)与对应变数(电流、速度、流量)的比率。电极使用,传感器使用,输入变量X1,变量X2,4)灵敏度:仪器的输出变化量与引起变化的输入变化量之比。5)频率响应:设备保持线性输出时允许变更输入频率的范围。6)信号与噪声的比率:信号功率Ps与噪声功率PN的比率。7)零漂移:当仪器的输入量恒定(或输入量错误)时,输出量偏离原始起始值上下摆动、缓慢变化的现象。8)公共模式抑制比(common mode rejection ratio):装置可以放大差分模式信号并抑制公共模式信号。2 .医学仪器的分类医学仪

7、器发展得很快,各种新的医学仪器不断出现。因此,医疗器械的分类比较复杂,一般根据在医学、医疗中的使用情况,可以大致分为两类:诊断仪器理疗仪器,你知道什么具体的仪器吗?诊断仪器、生物电诊断和监测仪器:心电图、脑电图机、肌电图仪等。生理功能诊断和监测仪器:血压计、血流计、呼吸系统和脉搏、听力、肺功能参数检测仪器等。人体组织成分的电子分析检查仪器:血细胞柜台、生化分析器、血气分析器等。人体组织结构形式的视频诊断仪:超声波仪器、X射线电脑断层扫描、MRI电脑断层扫描、电子内窥镜等。理疗仪器,电疗机:包括静电治疗机和低、中、高频治疗机等。光治疗机:包括红外线治疗机、紫外线治疗机、激光治疗机等。磁治疗机:包

8、括旋转磁治疗机、中频交变治疗机等。超声波治疗机:包括超声波雾化吸入器、超声波治疗机等。根据医疗器械原理分类:目前,医疗器械主要可分为医疗成像设备、医疗电子仪器、医疗分析仪器三类茄子。成像设备类型:1)X-张艺兴成像设备(XCT) 2) MRI设备(MRI) 3)超声波成像设备(US) 4)正电子发射断层扫描成像系统(PET) 5)功能MRI种类:1)心脑电子设备2)监视设备,1-36,医学电子设备,1-37,医学分析器气流?收集,说明(类型,产品照片,产品功能,主要制造商),牙齿摘要,1 .医疗器械的基本结构:牙齿摘要,2 .医疗传感器的作用:反映人体功能状态信息的物理或化学物质是传记(或电磁

9、)医疗仪器的核心。生物医学仪器的发展和展望,1.21世纪生物医学仪器的发展,各个学科的新成果不断融合,现代电子技术、电脑技术、信号及信息处理技术已成为现代生物医学工程学科技术及医疗仪器设备的核心技术。特别是当代生命科学和信息科学两大尖端学科的发展,为生物医学工程和医疗器械的未来展现了更广阔的前景。现代生物医学工程学科技术中最具代表性的技术是数字医疗视频技术。物理外科技术;传记生理参数检测和监测技术;林爽测试、分析和分子生物学技术;医疗网络和资讯系统。21世纪生物医疗器械的发展,第1,数字医学影像技术:主要包括CT、MRI、PET、DR、Ultro-S等。根据人体组织的外源性X善意吸收程度判断人

10、体组织器官结构变化的成像设备。(1) Computed Tomography诊断,即CT:CT的主要结构是X射线层扫描设备:用于接收和检测生成X线束的生成器和球管、X射线的探测电脑系统:数据收集系统、中央处理系统、CT、上方z轴线圈、X轴线圈、Y轴线圈、恒静磁场、MRI之一、MRI之一、MRI 3、MRI 4、CT和MRI左侧为CT、右侧为MRI、医用MRI系统分类:根据磁体,分为相型、永磁、超导体根据磁铁的主要磁场大小,存储器(1.0T)分为21世纪生物医疗设备开发(PET、1飞利浦、西门子等)、(3)正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography),这是目前林

11、爽应用达到3.0T的主要生产企业。在衰退过程中发射带正电荷的电子,牙齿正电子在组织中运行很短的距离后,与周围物质的电子相互作用,产生消亡辐射,发射方向相反,发射能量相同的两个光子。比率包括计算单元、图像重建、光电转换数据、正电子湮灭、21世纪生物医疗设备的发展、(4)US(超声学):表示当前水平的产品是全数字多功能彩色多普勒超声,集成了宽带、高密度传感、全动态聚焦、谐波成像。无创、实时,因此广泛应用于体格检查、临床诊断、定位、手术导航等。,1,数字医疗视频技术:全数字多功能彩色多普勒超声诊断仪,21世纪生物医疗设备的开发,(5)数字成像(DR)直接数字X-张艺兴拍摄系统:X-射线光子通过电子盒

12、直接转换为数字图像。使用硒作为X射线探测器。辐射剂量低(减少30% 70%),分辨率高,数字传输,存储不胶片化。1,数字医疗视频技术:DR的成像原理,DR (X张艺兴),DR (X张艺兴),21世纪生物技术设备开发,(6)医疗视频后处理技术:CT,MRI,图像噪声过滤,图像分割,(6)图像无损压缩技术;虚拟人体可视化技术等。1,数字医疗视频技术:21世纪生物医疗器械的开发,2,高能物理治疗技术:(1)放射治疗和郑伟放射外科:卡尔;x刀粒子刀(2)超声波治疗技术:典型进展出现在超声波手术刀(2030kHz)、超声波体外碎石机(12MHz)、非肠道高强度聚焦超声手术(0.5-4.5MHz)等。(3

13、)电磁波高烧技术:主要利用微波(2450,915,433MHz)、高频(几MHz到几十MHz)、射频(100-1000KHz)的生物效应,在生物组织中产生高温,以达到治疗目的(4)高能肿瘤热疗技术、高能聚焦超声热疗、放射治疗、21世纪生物医疗器械的发展,3、高度发达的电生理检查设备和监护技术:(1)以微机为中心的数字电生理检查设备正在逐渐取代传统的模拟设备。数字化与检查、分析相结合是现代化传记生理检查仪器发展的重要趋势。(2)显示器是需求增加,临床急需的设备。现在常用的显示器有多道生理显示器(血压、血氧、心电图、心率、阻抗呼吸、体温)、24小时动态显示器(心电图、脑电图)、手术监控设备、产妇显示器、胎儿显示器、睡眠显示器等,21世纪生物医疗设备的发展,21世纪生物医疗设备的发展。目的是整合必要的诊断、治疗技术,组成完善的系统,获得最佳医疗效果。例如,心脏病系TMS计划包括12个市中心传导器、运动负荷

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