生物醫(yī)學(xué)儀器(第一章)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 — 原理與設(shè)計(jì) 授課教師：陶玲 聯(lián)系電話： 84891938－ 601 13913978612 Email: 檢測(cè)類（診斷用儀器） 生物電診斷與監(jiān)護(hù) 非生物電診斷與監(jiān)護(hù) 影像診斷儀器 電化學(xué)檢驗(yàn)儀器 醫(yī)學(xué)電子 儀器 治療類（理療用儀器） 電療 光療 磁療 超聲波 課程重要性和要求 ? 重要性 : 先進(jìn)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器，是當(dāng)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΓF(xiàn)代醫(yī)學(xué)的幾次革命性突破，都跟醫(yī)學(xué)電子儀器有關(guān)。 課程的考核：考試占 70%。 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)學(xué)報(bào)。 （ 第六章 ） 本課程主要內(nèi)容 ? 醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備。 (4) 妊娠控制 。 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初，利用 電磁波 不同頻段不同的生理效應(yīng)，研制成功的各種治療儀器大量進(jìn)人臨床，最具代表意義的有可植人式心臟起博器、高頻電刀、激光刀、用于癌癥治療的直線加速器等。 （ 6）采用硬件和組織工程因子的器官移植 /輔助器械 包括 :人工器官、組織工程化器官和電刺激設(shè)備。 ⒌ 醫(yī)用電子學(xué)在治療裝置方面 ⒍ 由于加速器的發(fā)展，目前對(duì)高能粒子治療癌癥日益重視 ⒎ 生物磁學(xué)（ Biomagics）在防止惡性腫瘤生長(zhǎng)方面取得了良好的效果。 醫(yī)學(xué)儀器簡(jiǎn)介 、人體生理參數(shù)特點(diǎn) 頻率特性： 低頻、頻帶寬 ； 幅值特性：幅值低 ； 生理參數(shù)： 非平穩(wěn)隨機(jī)性 ； 強(qiáng)噪聲、強(qiáng)干擾特性 ； 難以直接測(cè)量 （采用間接的方法獲?。?； 強(qiáng)調(diào)測(cè)量的 自然性 （有效方法：無(wú)損測(cè)量或體表間接測(cè)量）； 測(cè)量的 安全性 （電氣、輻射、熱、機(jī)械、電擊等）； 測(cè)量數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性和可靠性 。 醫(yī)學(xué)人體信號(hào)與系統(tǒng) 傳感器 和 電極 的性能好壞直接影響到醫(yī)學(xué)儀器的整體性能。 對(duì)記錄顯示系統(tǒng)的要求有： （ 1） 記錄顯示的效果明顯、清晰，便于觀察和分析。 例如，準(zhǔn)確度可表示為： 177。 它不同于準(zhǔn)確度，精密度高的儀器其準(zhǔn)確度未必一定高。 ：靜態(tài)特性 1 1 2 211221 2 1 2( ) 。為信號(hào)輸入阻抗（源阻為放大器輸入阻抗，其中， RsRi由于生物體能提供的能量有限，為了減少有限能源在源阻抗上的消耗， 應(yīng)盡可能的提高輸入阻抗 Ri，將能源盡可能的分配到放大器的輸入阻抗上去，從而使被測(cè)參數(shù)不發(fā)生畸變。 ：靜態(tài)特性 ?12. 共模抑制比 衡量放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力為共模抑制比，用下式表示： AcAC M R R d? （ 110） 差模增益 共模增益 共模抑制比（ CMRR）是衡量諸如心電、腦電、肌電等生物電放大器 對(duì)共模干擾抑制能力的一個(gè)重要指標(biāo)。 ％ ，那么電路的共模抑制比可達(dá) 100dB以上。 ：采用各種方法來(lái)保證儀器與人體有一個(gè)合適 穩(wěn)定的接觸界面。 散粒噪聲 在半導(dǎo)體器件中，由于載流子數(shù)目發(fā)生波動(dòng)而引起的電流瞬時(shí)漲落 噪聲譜密度與工作頻率無(wú)關(guān)，屬于白噪聲。 醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性： 醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原則 被測(cè)對(duì)象 信號(hào)因素 環(huán)境因素 醫(yī)學(xué)因素 經(jīng)濟(jì)因素 時(shí)代因素 儀器的原始設(shè)計(jì) 樣機(jī)試驗(yàn) 儀器的最后設(shè)計(jì) 安全認(rèn)證 生產(chǎn) 需要考慮的因素： 醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原則 醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中的主要噪聲類型： 噪聲的表現(xiàn)是電壓或電流，噪聲電壓或噪聲電流 是隨機(jī)的，噪聲的隨機(jī)過(guò)程不可能用一個(gè)確定的 時(shí)間函數(shù)來(lái)描述。 醫(yī)學(xué)儀器的一般特性 、醫(yī)學(xué)儀器的基本特性： 2. 儀器的動(dòng)態(tài)特性 輸入和輸出之間的關(guān)系通常用 常系數(shù)線性常微分方程 來(lái)描述， 通常有以下幾種形式： 零階儀器： 00( ) ( )a y t b x t?一階儀器： 1 0 0() ( ) ( )d y ta a y t b x tdt ??二階儀器： 22 1 0 02( ) ( ) ( ) ( )d y t d y ta a a y t b x td t d t? ? ? 醫(yī)學(xué)儀器的一般特性 ：生物信號(hào)不僅幅度微小，而且頻率也低，一般來(lái)說(shuō)， 限制噪聲比放大信號(hào)更有意義。 ⑵ 當(dāng)把輸入信號(hào)電壓 ui加在兩個(gè)輸入端之間 ui1＝ ui /2 i2＝ ui /2 差模信號(hào) 差模輸入 ic1=ic2=ic uo＝ ui1－ ui2 ＝ RC1iC1－ RC2iC2 =2RCiC 電路是根據(jù)兩個(gè)輸入信號(hào)之差來(lái)工作的，所以有差動(dòng)式電路之稱。 造成零點(diǎn)漂移的原因： ?環(huán)境溫度及濕度的變化 ?滯后現(xiàn)象 ?沖擊 ?振動(dòng) ?不希望的對(duì)外力的敏感性，制造上的誤差等 ：靜態(tài)特性 ?11. 信噪比 （ 3）信噪比定義：信號(hào)功率 Ps與噪聲功率 PN之比 NSPPNS ?（ 17） （ 4）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(lái)表示： UNoNi A
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