醫(yī)用電子儀器1(存儲版)
【正文】 人體是一個復雜的自然系統(tǒng)，它是由神經(jīng)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等分系統(tǒng)組成，分系統(tǒng)間相互獨立， 又保持有機聯(lián)系，共同維持生命 。同樣，準確度高不一定精密度高。 （ a） 準確度高而精密度低 （ b） 準確度低而精密度高 （ c） 精確度高 在測量中我們希望得到精確度高的結果。 一、醫(yī)學儀器的主要技術特性 ?6. 信噪比（ signal to noise ratio） 信噪比定義：信號功率 PS與噪聲功率 PN之比 NSPPNS ?考察醫(yī)學儀器信噪比的指標常用內部噪聲電壓 Uni（設外部噪聲為零） UNoNiAUU ?常用對數(shù)形式來表示： UNoNi AUU lg20?其中， Uni為輸入端短路時的內部噪聲電壓； Uno為輸出端噪聲電壓； AU為電壓增益。要選擇適當?shù)臋z測方法，消除相互影響，保持人體的系統(tǒng)性相對穩(wěn)定。 對于生理系統(tǒng)，原型一般為真實的活體系統(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)。 實例 ——臨床中 血氧飽和度 的無創(chuàng)檢測 引用物理光學中的 朗伯比爾定律 進行建模。 基本原理 ：由于血液中 不同成分 對同一種光線的吸收率各不相同，通過測量 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，以獲得動脈波動的血液信號和參考直流信號。 ：考慮儀器的價格、使用壽命、可靠性和兼容性，提高經(jīng)濟效益。 ：應考慮其在特定的使用環(huán)境中所提出的技術要求。 ? 需要了解所測物質所含成分的吸光系數(shù)隨波長的變化情況。 理論分析 朗伯比爾定律指出，入射光強與出射光強有一定的關系公式。 傳統(tǒng)有創(chuàng)檢測是對血液抽樣后進行 血氣分析 。 模型結構的性質： 1相似性 2簡單性 3多面性 為所建立的模型結構提供數(shù)據(jù) 三類模型 ： 1 物理模型：按照真實系統(tǒng)的性質而構造的實體模型 （ 1）幾何相似模型 （ 2）力學相似模型 （ 3）生理特性相似模型 （ 4）等效電路模型 特點：直觀；可長時間重復實驗；可為數(shù)學模型的建立提供數(shù)據(jù) 2 數(shù)學模型：用數(shù)學表達式或計算機程序來描述事物的數(shù)學特性 特點：可較好地刻畫系統(tǒng)內在的數(shù)量聯(lián)系，從而定量的探求系統(tǒng)的運轉規(guī)律。 三、典型醫(yī)學參數(shù) 表 11 典型醫(yī)學和生理學參數(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（主動脈） 1~300mL/s DC~20Hz 電磁超聲血流計 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)的建模與儀器設計 一 模型： 是對相應的真實對象和真實關系中那些有用的和令人感興趣的特性的抽象，是對 系統(tǒng)某些本質方面 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 ） 個體差異與系統(tǒng)性
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