現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是《醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計》教材的升級修訂版。本次編寫保持了第一版的體系和特點，針對新時期生物醫(yī)學(xué)工程教學(xué)的改革需要和醫(yī)學(xué)電子儀器快速發(fā)展的現(xiàn)實，對部分內(nèi)容進(jìn)行了補充和修改，使全書更加符合本科教學(xué)的特點。    本書著重闡述常見的醫(yī)學(xué)電子儀器的原理、結(jié)構(gòu)和設(shè)計原則。全書共分8章，分別介紹醫(yī)學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)、特點、生理系統(tǒng)建模在儀器設(shè)計中的應(yīng)用及醫(yī)學(xué)電子儀器設(shè)計原則，生物信號測量的基本條件，信號放大電路及抗干擾和隔離技術(shù)，生物電測量儀器（包括心電、腦電和肌電測量技術(shù)），血壓測量（重點介紹無創(chuàng)血壓測量）技術(shù)，醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器，心臟治療儀器（心臟起搏器與除顫器）和高頻電刀，醫(yī)學(xué)儀器的電氣安全問題。每章附有習(xí)題。    本書可作為高等院校生物醫(yī)學(xué)工程本科的專業(yè)課教材，也可供從事醫(yī)學(xué)電子儀器設(shè)計、使用和維修的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章  醫(yī)學(xué)儀器概述  第一節(jié)  生物信號知識簡介    一、人體系統(tǒng)的特征    二、人體控制功能的特點    三、生物信號的基本特性    四、生物信號的檢測與處理  第二節(jié)  醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)和工作方式    一、醫(yī)學(xué)電子儀器的基本構(gòu)成    二、醫(yī)學(xué)儀器的工作方式  第三節(jié)  醫(yī)學(xué)儀器的特性與分類    一、醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性    二、醫(yī)學(xué)儀器的特殊性    三、典型醫(yī)學(xué)參數(shù)    四、醫(yī)學(xué)儀器的分類  第四節(jié)  生理系統(tǒng)的建模與儀器設(shè)計    一、系統(tǒng)模型與建模關(guān)系    二、建立生理系統(tǒng)模型的基本方法    三、構(gòu)建生理模型的常用方法與實例  第五節(jié)  生物醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計原則與步驟    一、設(shè)計原則    二、設(shè)計步驟  習(xí)題1第二章  生物信息測量中的噪聲和干擾  第一節(jié)  人體電子測量中的電磁干擾    一、干擾的引入    二、合理接地與屏蔽    三、其他抑制干擾的措施  第二節(jié)  測試系統(tǒng)的噪聲    一、噪聲的一般性質(zhì)    二、生物醫(yī)學(xué)測量系統(tǒng)中的主要噪聲類型    三、描述放大器噪聲性能的參數(shù)    四、器件的噪聲  第三節(jié)  低噪聲放大器設(shè)計    一、噪聲性能指標(biāo)    二、放大電路的低噪聲設(shè)計  習(xí)題2第三章  信號處理  第一節(jié)  生物電放大器前置級原理    一、基本要求    二、差動放大電路分析方法    三、差動放大應(yīng)用電路    四、前置級共模抑制能力的提高  第二節(jié)  隔離級設(shè)計    一、光電耦合    二、電磁耦合  第三節(jié)  生理放大器濾波電路設(shè)計    一、有源濾波器的設(shè)計方法    二、有源帶阻濾波器的設(shè)計  習(xí)題3第四章  生物電測量儀器  第一節(jié)  生物電位的基礎(chǔ)知識    一、靜息電位    二、動作電位    三、生物電信號測量的生理學(xué)基礎(chǔ)    四、人體電阻抗  第二節(jié)  生物醫(yī)學(xué)電極    一、生物醫(yī)學(xué)電極的概念    二、電極的極化    三、常用的生物醫(yī)學(xué)電極  第三節(jié)  心電圖機(jī)    一、心電圖基礎(chǔ)知識    二、心電圖導(dǎo)聯(lián)    三、心電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)    四、心電圖機(jī)的主要性能參數(shù)    五、ECG-6511型心電圖機(jī)  第四節(jié)  腦電圖機(jī)    一、腦電圖基礎(chǔ)知識    二、腦電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)    三、腦電圖機(jī)的工作原理  第五節(jié)  肌電圖機(jī)    一、肌電圖基礎(chǔ)知識    二、典型肌電誘發(fā)電位儀原理  習(xí)題4第五章  血壓測量  第一節(jié)  概述    一、常見的血壓參數(shù)    二、血壓測量的參考點  第二節(jié)  血壓直接測量法：導(dǎo)管術(shù)    一、血管外傳感器（傳感器置于體外的測量）    二、血管內(nèi)傳感器（傳感器置于體內(nèi)的測量）    三、血壓測量誤差    四、血壓測量所需的帶寬    五、靜脈血壓測量系統(tǒng)    六、血壓直接測量系統(tǒng)設(shè)計  第三節(jié)  血壓傳感器標(biāo)定方法  第四節(jié)  血壓間接測量    一、柯氏音法    二、超聲法    三、測振法  第五節(jié)  血壓的自動測量    一、概述    二、工作原理    三、硬件電路    四、氣動部分    五、系統(tǒng)軟件    六、電路概述    七、校準(zhǔn)  第六節(jié)  血壓連續(xù)無創(chuàng)測量  習(xí)題5第六章  醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器  第一節(jié)  醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器概述    一、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的臨床應(yīng)用    二、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的分類    三、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的結(jié)構(gòu)    四、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的特點  第二節(jié)  臨床常用的監(jiān)護(hù)參數(shù)及測量原理    一、心電圖    二、心率    三、有創(chuàng)血壓    四、無創(chuàng)血壓    五、血氧飽和度    六、呼吸    七、體溫監(jiān)護(hù)    八、呼吸末二氧化碳監(jiān)護(hù)    九、心輸出量監(jiān)護(hù)    十、脈搏  第三節(jié)  床邊監(jiān)護(hù)儀    一、單參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)儀    二、多參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)儀  第四節(jié)  中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)    一、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的通信方式    二、多參數(shù)中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)    三、監(jiān)護(hù)儀網(wǎng)絡(luò)的工作原理  第五節(jié)  動態(tài)監(jiān)護(hù)    一、動態(tài)心電圖    二、動態(tài)血壓    三、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)  第六節(jié)  醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀發(fā)展動態(tài)  習(xí)題6第七章  心臟治療儀器與高頻電刀  第一節(jié)  電刺激治療類儀器設(shè)計原理    一、刺激方式與效應(yīng)    二、植入式電刺激器的基本要求  第二節(jié)  心臟起搏器簡介    一、人工心臟電起搏器的作用    二、心臟起搏器臨床應(yīng)用的適應(yīng)癥    三、心臟起搏器的分類及臨床應(yīng)用的起搏器簡介    四、心臟起搏器的幾個參數(shù)  第三節(jié)  固定型和R波抑制型心臟起搏器    一、一種固定型心臟起搏器電路分析    二、R波抑制型心臟起搏器的一般結(jié)構(gòu)原理  第四節(jié)  心臟起搏器的能源和電極    一、心臟起搏器的能源    二、心臟起搏器的電極  第五節(jié)  心臟除顫器    一、心臟除顫器的作用    二、心臟除顫器的一般設(shè)計原理    三、心臟除顫器的類型    四、心臟除顫器的主要性能指標(biāo)  第六節(jié)  典型心臟除顫器    一、一種電路比較簡單的同步心臟除顫器電路分析    二、除顫監(jiān)護(hù)儀  第七節(jié)  高頻電刀    一、高頻電刀的功能    二、高頻電刀的設(shè)計原理    三、高頻電刀主要的工作模式    四、高頻電刀的波形設(shè)計    五、高頻電刀的安全保障體系設(shè)計  習(xí)題7第八章  醫(yī)用電子儀器的電氣安全  第一節(jié)  醫(yī)用電子儀器電氣安全概述    一、醫(yī)用電子儀器電氣安全的概念    二、電流的生理效應(yīng)    三、人體的導(dǎo)電特性  第二節(jié)  電擊    一、電擊的種類    二、影響電擊的因素    三、產(chǎn)生電擊的因素    四、預(yù)防電擊的措施  第三節(jié)  醫(yī)用電子儀器的接地    一、醫(yī)院配電方式    二、安全接地    三、多臺儀器接地  第四節(jié)  醫(yī)用電子儀器的安全指標(biāo)及其測試    一、安全指標(biāo)的含義及其測量方法    二、電氣系統(tǒng)的檢驗  第五節(jié)  醫(yī)用電子儀器的安全標(biāo)準(zhǔn)    一、按防電擊類型分    二、按防電擊的程度分  習(xí)題8參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章 醫(yī)學(xué)儀器概述醫(yī)學(xué)儀器主要用于對人的疾病進(jìn)行診斷和治療，其作用對象是條件復(fù)雜的人體，所以醫(yī)學(xué)儀器與其他儀器相比有其特殊性。本章主要介紹與醫(yī)學(xué)儀器密切相關(guān)的生物信號知識，包括人體系統(tǒng)的特征及其控制功能的特點；生物信號的基本特性類型以及檢測與處理；醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成和工作方式；醫(yī)學(xué)儀器的特性、特殊性、分類及一些典型醫(yī)學(xué)參數(shù)；醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計中涉及的數(shù)學(xué)物理方法以及醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計的一般原則。第一節(jié) 生物信號知識簡介一、人體系統(tǒng)的特征在醫(yī)學(xué)儀器沒有大量出現(xiàn)之前，醫(yī)生主要憑經(jīng)驗通過手和五官來獲取診斷信息?，F(xiàn)在，醫(yī)學(xué)儀器可以將人體的各種信息提供給醫(yī)生觀察和診斷。因此，以人體為應(yīng)用對象的各種醫(yī)學(xué)儀器是與人體系統(tǒng)特征密切相關(guān)的。人體是一個復(fù)雜的自然系統(tǒng)，它由神經(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)間既相互獨立，又保持有機(jī)的聯(lián)系，共同維持生命。運用現(xiàn)代理論分析研究人體，可將人體系統(tǒng)分為器官自控制系統(tǒng)、神經(jīng)控制系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等。1. 器官的自控制系統(tǒng)器官的自控制系統(tǒng)具有不受神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)控制的機(jī)制。例如，舒張期心臟的容積越大，血流人量就越多，則心臟收縮期血搏出量亦越多，這是由心臟本身特性所決定的，不受神經(jīng)或激素的影響。2. 神經(jīng)控制系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)中，由神經(jīng)脈沖以1～100m／s的速度傳遞信息，是一種由神經(jīng)進(jìn)行快速反應(yīng)的控制調(diào)節(jié)機(jī)制。以運動系統(tǒng)為例，從各級神經(jīng)發(fā)出的控制信號到達(dá)被稱為最終公共通路的傳出路徑，在運動神經(jīng)元處加起來，最終表現(xiàn)為運動。3. 內(nèi)分泌系統(tǒng)通過循環(huán)系統(tǒng)的路徑將信息傳到全身細(xì)胞進(jìn)行控制，與神經(jīng)快速反應(yīng)的控制調(diào)節(jié)相比，內(nèi)分泌系統(tǒng)的傳導(dǎo)速度較慢。由內(nèi)分泌腺分泌出來的各種激素，沿循環(huán)系統(tǒng)路徑到達(dá)相應(yīng)器官，極微量的激素就可使其功能亢進(jìn)或抑制。4. 免疫系統(tǒng)免疫的作用是識別異物，并將這種非自體的異物加以抑殺和排除。對人體來說，人體內(nèi)的非自體識別及其處理形式是最基本的控制機(jī)制，許多病態(tài)都可用免疫機(jī)制加以說明。

編輯推薦

《普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材·現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(第2版)》由華南理工大學(xué)出版社出版。

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