醫(yī)用電子儀器(存儲(chǔ)版)
【正文】 人體是一個(gè)復(fù)雜的自然系統(tǒng)，它是由神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等分系統(tǒng)組成，分系統(tǒng)間相互獨(dú)立， 又保持有機(jī)聯(lián)系，共同維持生命 。同樣，準(zhǔn)確度高不一定精密度高。 （ a） 準(zhǔn)確度高而精密度低 （ b） 準(zhǔn)確度低而精密度高 （ c） 精確度高 在測(cè)量中我們希望得到精確度高的結(jié)果。 一、醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性 ?6. 信噪比（ signal to noise ratio） 信噪比定義：信號(hào)功率 PS與噪聲功率 PN之比 NSPPNS ?考察醫(yī)學(xué)儀器信噪比的指標(biāo)常用內(nèi)部噪聲電壓 Uni（設(shè)外部噪聲為零） UNoNiAUU ?常用對(duì)數(shù)形式來表示： UNoNi AUU lg20?其中， Uni為輸入端短路時(shí)的內(nèi)部噪聲電壓； Uno為輸出端噪聲電壓； AU為電壓增益。要選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，消除相互影響，保持人體的系統(tǒng)性相對(duì)穩(wěn)定。 對(duì)于生理系統(tǒng)，原型一般為真實(shí)的活體系統(tǒng)，而模型則為與這些活體系統(tǒng)在某些方面相似的系統(tǒng)。 實(shí)例 ——臨床中 血氧飽和度 的無創(chuàng)檢測(cè) 引用物理光學(xué)中的 朗伯比爾定律 進(jìn)行建模。 基本原理 ：由于血液中 不同成分 對(duì)同一種光線的吸收率各不相同，通過測(cè)量 穿過血液中不同光線的衰減程度 ，可以換算出血液中不同成分的含量。 ()0( ) ( ) e xp CdII ??? ??0 ()l n( )()ID C dI? ????模型的簡(jiǎn)單考慮 ? 血液中的成分：氧合血紅蛋白，還原血紅蛋白。 用 電路的方法 加以區(qū)分，以獲得動(dòng)脈波動(dòng)的血液信號(hào)和參考直流信號(hào)。 ：考慮儀器的價(jià)格、使用壽命、可靠性和兼容性，提高經(jīng)濟(jì)效益。 ：應(yīng)考慮其在特定的使用環(huán)境中所提出的技術(shù)要求。 ? 需要了解所測(cè)物質(zhì)所含成分的吸光系數(shù)隨波長(zhǎng)的變化情況。 理論分析 朗伯比爾定律指出，入射光強(qiáng)與出射光強(qiáng)有一定的關(guān)系公式。 傳統(tǒng)有創(chuàng)檢測(cè)是對(duì)血液抽樣后進(jìn)行 血?dú)夥治?。 模型結(jié)構(gòu)的性質(zhì)： 1相似性 2簡(jiǎn)單性 3多面性 為所建立的模型結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù) 三類模型 ： 1 物理模型：按照真實(shí)系統(tǒng)的性質(zhì)而構(gòu)造的實(shí)體模型 （ 1）幾何相似模型 （ 2）力學(xué)相似模型 （ 3）生理特性相似模型 （ 4）等效電路模型 特點(diǎn)：直觀；可長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)實(shí)驗(yàn)；可為數(shù)學(xué)模型的建立提供數(shù)據(jù) 2 數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)表達(dá)式或計(jì)算機(jī)程序來描述事物的數(shù)學(xué)特性 特點(diǎn)：可較好地刻畫系統(tǒng)內(nèi)在的數(shù)量聯(lián)系，從而定量的探求系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。 三、典型醫(yī)學(xué)參數(shù) 表 11 典型醫(yī)學(xué)和生理學(xué)參數(shù) 典型參數(shù) 幅度范圍 頻率范圍 使用電極類型 心電（ ECG） ~5mV ~100Hz 表面電極 腦電（ EEG） 2~200μV ~100Hz 帽狀、表面或針狀電極 肌電（ EMG） ~5mV 5~2023Hz 表面電極 胃電（ EGG） ~1mV DC~1Hz 表面電極 心音（ PCG） ~2023Hz 心音傳感器 血流（主動(dòng)脈） 1~300mL/s DC~20Hz 電磁超聲血流計(jì) 輸出量 4~25L/min DC~20Hz 染料稀釋法 心阻抗 15~500Ω DC~60Hz 表面電極、針電極 體溫 32~40℃ DC~ 溫度傳感器 第四節(jié)：生理系統(tǒng)的建模與儀器設(shè)計(jì) 一 模型： 是對(duì)相應(yīng)的真實(shí)對(duì)象和真實(shí)關(guān)系中那些有用的和令人感興趣的特性的抽象，是對(duì) 系統(tǒng)某些本質(zhì)方面 的描述，它以各種可用的形式提供被研究系統(tǒng)的描述信息。 （ 二 ） 個(gè)體差異與系統(tǒng)性
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