生物医学测量与仪器 原理与设计PDF电子书下载

第1章 现代医学仪器概论 1

1.1 医学仪器的定义 1

1.2 医学仪器简介 1

1.2.1 医学仪器的设计理念 1

1.2.2 人体生理参数特点 2

1.2.3 生物医学测量综述 4

1.2.4 医学电子仪器设备分类 7

1.2.5 医学仪器发展演变过程 8

1.3 医学人体信号与系统 10

1.3.1 人体信号分类、信号获取与处理 10

1.3.2 医学仪器的一般组成 11

1.4 医学仪器的一般特性 12

1.4.1 医学仪器的基本特性 12

1.4.2 医学仪器的主要技术特性 19

1.5 医学仪器的设计原则 20

1.5.1 需要考虑的因素 20

1.5.2 医学测量系统中的主要噪声类型 20

1.5.3 医学仪器的设计准则和开发过程 21

1.5.4 生物医学测量及仪器的安全性要求 21

习题1 21

第2章 生物电极和医学传感器 23

2.1 医学传感器测量的一般知识 23

2.1.1 生物医学传感器的用途和分类 24

2.1.2 对生物前置测量放大器的要求 26

2.2 生物医学测量电极 26

2.2.1 生物电位电极 26

2.2.2 生物电位电极分类 32

2.3 常用生物医学传感器测量原理 36

2.3.1 电阻式传感器 36

2.3.2 电容式传感器 43

2.3.3 电感式传感器 46

2.3.4 温度传感器 51

2.3.5 电磁流量传感器 56

2.3.6 光电传感器 59

2.3.7 压电式传感器 66

2.3.8 传感器选用原则 74

2.4 生物医学传感器技术的新发展 74

习题2 74

第3章 生物电测量及仪器 77

3.1 常用生物参量及测量范围 77

3.1.1 生物电参数测量 77

3.1.2 非生物电参数测量 77

3.2 生物电产生的机制 78

3.2.1 相关概念 78

3.2.2 生物电产生的机制 79

3.3 心电测量及仪器 80

3.3.1 心电学基础知识 81

3.3.2 心电图测量的方法 86

3.3.3 心电图导联系统 88

3.3.4 心电放大电路与测量系统构成 97

3.3.5 心电图测量的相关问题 106

3.3.6 信息技术在心电图中的应用 107

3.4 脑电图测量及仪器 109

3.4.1 基本脑电 110

3.4.2 脑电图导联 113

3.4.3 脑电图机 115

3.4.4 脑电的诱发电位 119

3.4.5 事件相关电位 119

3.4.6 脑地形图 121

3.5 肌电图测量及仪器 121

3.5.1 肌细胞中的生物电位 122

3.5.2 肌电的引导方法和记录方法 122

3.5.3 肌电图的医学测量应用 126

3.6 其他生物电测量及仪器 127

3.6.1 眼电图及眼震电图的测量 127

3.6.2 胃电图测量 129

3.7 多道电生理记录仪 129

习题3 130

第4章 生理参数测量及仪器 132

4.1 生理参数测量的相关知识 132

4.1.1 血液循环 132

4.1.2 心音和心音图 134

4.2 血压测量 134

4.2.1 血压测量的基本知识 134

4.2.2 血压直接测量法—导管术 135

4.2.3 血压间接测量方法 139

4.3 血流测量 146

4.3.1 指示剂稀释法 147

4.3.2 胸阻抗法—阻抗容积描记法 149

4.3.3 电磁血流量计 151

4.3.4 超声波流量计 152

4.4 体温测量 157

4.4.1 体温测量简述 157

4.4.2 常见体温计的原理及优缺点 157

4.4.3 电子体温测量的原理和方法 158

4.4.4 一种体温测量方案及系统构成 158

4.5 呼吸功能测量及仪器 160

4.5.1 呼吸的基本过程 160

4.5.2 基本肺容量、肺容积和肺功能测量 161

4.5.3 肺功能的主要参量和测量仪器 162

4.5.4 热敏式呼吸测量原理 167

4.5.5 阻抗法呼吸测量原理 167

4.6 血氧饱和度测量与仪器 168

4.6.1 血氧饱和度的基本定义 168

4.6.2 SpO2血氧饱和度检测原理 169

4.6.3 Massimo血氧测量原理 173

4.7 血液流变学测量及仪器 174

4.7.1 血液的粘滞特性 175

4.7.2 血液的流变特性 175

习题4 175

第5章 病房监护系统 177

5.1 生命参数监护仪 177

5.1.1 作用与意义 177

5.1.2 监护仪分类 178

5.1.3 现代监护仪的特点 178

5.1.4 自动监护系统的结构 179

5.1.5 模块化监护系统的实际构成 180

5.2 床边监护仪与中心监护系统 188

5.2.1 ICU与CCU 188

5.2.2 床边监护仪与中心监护系统 188

5.3 动态心电与血压的监护 190

5.3.1 动态心电图监护 190

5.3.2 动态血压监护 195

5.4 胎儿监护仪 196

5.5 监护系统的几个发展方向 200

习题5 203

第6章 心血管系统治疗与修复装置 204

6.1 电刺激控制和替代生物机能 204

6.1.1 电刺激概要 204

6.1.2 电刺激与电兴奋的关系 205

6.1.3 电刺激引起组织细胞兴奋的原理 206

6.1.4 电刺激的有关技术 206

6.2 心脏起搏器 207

6.2.1 心脏起搏器临床适应证 209

6.2.2 心脏起搏器刺激脉冲的发放位置 209

6.2.3 心脏起搏器分类 209

6.2.4 心脏起搏器的命名 212

6.2.5 心脏起搏器的电源和电极 213

6.2.6 一种R波抑制型心脏起搏器结构原理 215

6.3 心脏除颤器 218

6.3.1 心脏除颤器的作用 218

6.3.2 心脏除颤器的一般原理 219

6.3.3 心脏除颤器的类型 220

6.3.4 心脏除颤器的主要性能指标 220

6.4 电刺激器 221

6.4.1 电刺激器的可应用方面 221

6.4.2 刺激参数和刺激电极 222

习题6 223

第7章 医学影像成像设备 225

7.1 超声波成像仪器 225

7.1.1 超声诊断仪的发展历史 225

7.1.2 超声成像的物理学基础 226

7.1.3 B型超声诊断成像 228

7.1.4 全数字化超声诊断仪和新的成像技术 238

7.2 X射线成像仪器 241

7.2.1 X射线成像原理 241

7.2.2 血管数字减影的原理 245

7.2.3 计算机X线断层扫描与图像重建 246

7.3 磁共振成像设备 256

7.3.1 NMI成像的基本原理 257

7.3.2 NMI设备 261

7.4 核医学成像设备 263

7.4.1 ECT概述 263

7.4.2 ECT分类 264

7.4.3 ECT与X-CT、NMI的区别 266

习题7 267

第8章 医学仪器的安全与认证管理 269

8.1 医学仪器的干扰抑制 269

8.1.1 医学仪器的干扰 269

8.1.2 医学仪器的屏蔽 271

8.2 电流的生理效应和电击 274

8.2.1 人体的导电性质 274

8.2.2 电击 275

8.2.3 电流的生理效应 276

8.2.4 影响电击的因素 277

8.2.5 造成电击的原因 277

8.3 人体电击的几种情况及防护措施 279

8.3.1 电源配电系统的防护 280

8.3.2 仪器内部设计考虑 283

8.3.3 医用电子仪器接地 284

8.4 电气安全参数测试和检验 285

8.5 我国医学仪器的监管和认证 287

8.6 医学仪器的临床研究管理 290

习题8 291

第9章 微机化医学测量仪器 293

9.1 概述 293

9.1.1 模拟式仪器、数字式仪器和微机化仪器 293

9.1.2 微机化医学仪器的组成 293

9.1.3 微机化医学仪器的优点 295

9.2 计算机辅助医学测量 296

9.2.1 信号采集子系统 296

9.2.2 PC机的ADC及DAC插卡 299

9.2.3 微机型数据采集分析系统 299

9.2.4 开发这类仪器需要具备的相关知识 300

9.3 专用微机化医学测量仪器 300

9.3.1 专用微机化医学仪器的特点 300

9.3.2 专用微机化医学仪器构成 300

9.3.3 基于微处理器的专用医学仪器开发方法 301

9.3.4 开发这类仪器需要具备的相关知识 305

9.4 基于虚拟仪器技术的医学仪器 305

9.4.1 虚拟仪器技术的产生及发展 305

9.4.2 虚拟仪器（系统）的构成 306

9.4.3 虚拟仪器软件开发平台具有的功能 306

9.4.4 虚拟仪器软件开发平台Lab VIEW 307

9.4.5 开发这类仪器需要具备的相关知识 308

习题9 308

附录 常用生物医学测量电路 309

附录Ⅰ 常用运算放大器电路 309

附录Ⅱ 有源滤波器 312

附录Ⅲ 惠斯登电桥电路 315

参考文献 319