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1.1 生物医学与计算机 1

第一章 概论 1

1.1.1 计算机对拓广医疗仪器性能的贡献 3

1.1.2 计算机在生物医学管理领域中的作用 5

1.2 生物医学信号的分类与特点 7

1.2.1 直接信号及其特点 8

1.2.2 间接信号及其特点 9

习题 10

参考文献 10

第二章 生物医学数据采第系统 11

2.1 数据采集的基本概念 11

2.2 微机化医疗仪器中A/D通道的设计 13

2.2.1 A/D通道的结构形式 13

2.2.2 A/D通道设计原则 15

2.2.3 设计举例 16

2.3.1 DMA的概念 19

2.3 应用DMA技术的高速医学数据采集系统 19

2.3.2 DMA控制器 20

2.3.3 DMA的工作过程 21

2.3.4 应用DMA控制器的高速数据采集系统举例 22

2.4 利用周期选通采样的高速数据采集系统 25

习题 26

参考文献 26

第三章 生物医学数据压缩 27

3.1 生物医学数据压缩的必要性 27

3.2 数据压缩的基本原理 28

3.2.1 信息量、熵及多余度 28

3.2.2 压缩比 32

3.2.3 数据压缩系统的误差准则 33

3.3 常用生物医学数据压缩算法 34

3.3.1 数据压缩方法分类 34

3.3.2 非多余采样编码法 36

3.3.3 变换编码法 57

3.3.4 预测编码法——DPCM数据压缩算法及其在ECG数据压缩中的应用 75

3.3.5 内插编码及其在ECG数据压缩中的应用 83

3.3.6 熵编码——哈夫曼码用于生物医学数据压缩 86

3.4 放射图像数据压缩 91

3.4.1 基于游程长度编码的压缩方法 92

3.4.2 剪裁压缩法（Clipping） 94

习题 95

参考文献 97

第四章 生物医学信号的计算机处理 99

4.1 生物医学信号处理中的数字滤波 99

4.1.1 整系数线性相位数字滤波器及其在生物医学数据处理中的应用 100

4.1.2 整系数线性相位数字滤波器的微型机实现 112

4.1.3 应用于生物医学仪器的其它数字陷波滤波器 114

4.1.4 基于最小二乘法多项式拟合的低通数字滤波器 118

4.2.1 相干平均原理 121

4.2 生物医学信号处理中的相干平均技术 121

4.2.2 相干平均应用举例 123

4.2.3 空间叠加平均 124

4.3 生物医学信号的相关处理 125

4.3.1 波形的相似性与相关系数 125

4.3.2 时移波的相似性与相关函数 127

4.3.3 相关技术的应用 129

4.4 自适应滤波器 132

4.4.1 自适应滤波器的基本原理 132

4.4.2 LMS自适应算法 135

4.4.3 自适应噪声抵消器及其在生物医学信息提取中的应用 137

习题 142

参考文献 143

第五章 生物医学数据的显示 145

5.1 概述 145

5.2.1 字符产生器 146

5.2 字符与矢量产生器 146

5.2.2 矢量产生器 150

5.3 简易图形显示原理 154

5.3.1 字符显示和数字视频转换 154

5.3.2 彩色字符显示与字符放大 159

5.3.3 简单图形的显示 162

5.3.4 生理参数监护系统显示器举例 162

5.4 图像显示 163

5.4.1 图像显示器的构成 164

5.4.2 灰度变换 165

5.4.3 伪彩色显示 168

5.5 数字扫描变换（DSC） 170

5.5.1 概述 170

5.5.2 实时扇形数字扫描变换系统举例 172

5.6 生理信号的记忆示波 175

5.6.1 单道记忆示波原理及其实现 175

5.6.2 应用微机的医用多道记忆示波装置的设计 178

5.7 三维生物医学数据的显示 179

5.7.1 概述 179

5.7.2 数值投影法 181

5.7.3 振动变焦镜法 182

5.7.4 表面显示 184

5.7.5 表面显示的图形学处理 188

习题 189

参考文献 190

第六章 CT——计算机断层成像术 192

6.1 概述 192

6.1.1 CT在医学成像中的地位 192

6.1.2 CT数 196

6.2 反投影重建算法 198

6.2.1 反投影重建算法的物理概念 198

6.3 滤波反投影重建算法 200

6.2.2 反投影重建算法的数学描述 201

6.2.3 正弦图（sinogram） 203

6.2.4 反投影重建算法的实现 204

6.3.1 投影定理 206

6.3.2 卷积反投影重建 208

6.3.3 平行射束卷积反投影重建算法的计算机实现 210

6.4 扇束投影重建算法及其实现 229

习题 234

参考文献 234

第七章 医疗专家系统 235

7.1 概述 235

7.1.1 专家系统的概念 235

7.1.2 专家系统的组成 236

7.2 LISP语言简介 239

7.2.1 基本概念 239

7.2.2 算术运算函数 239

7.2.3 符号处理类函数 240

7.2.4 谓词 243

7.2.5 条件函数COND 245

7.2.6 定义新函数 247

7.3 简单的专家系统示例 253

7.4 知识表示 267

7.4.1 逻辑表示法 267

7.4.2 语义网络表示法 270

7.4.3 产生式表示法 273

7.5 医疗专家系统举例——MYCIN 274

7.5.1 事实的表示 276

7.5.2 MYCIN的知识表示和推理机 276

7.5.3 MYCIN的解释接口 281

7.5.4 MYCIN的知识获取 282

习题 282

参考文献 284