第1课生物医学电子学概论ppt课件.ppt

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1、第一章概论1内容提要1.1生物电子学发展简史1.2研究医学电子学的意义1.3常用医学电子仪器1.4医学电子学的主要任务1.5学习方法1.6医学测量仪器中的噪声和干扰21.1生物电子学发展简史18世纪，意大利神经生理学家伽尔伐尼由观察蛙的神经肌肉收缩现象，建立了生物电（bioelectricity）的理论。1733年，英国牧师S.Hales作了第一个血压测量的实验。1768年，法国著名医生库斯奠尔着手研制“硬管式内窥镜”。1819年，法国医生laennaec发明听诊器。3生物电子学发展简史1875年，发现了脑的生物电现象。1889年，A.

2、c.waller首先提出了心脏的电偶极子模型。1895年，德国物理学家W.C.伦琴在实验室研究阴极射线时，偶然发现了x射线。4生物电子学发展简史1903年，著名的心电图之父WilliamEinthoven根据前人的许多研究成果，制成了第一部用于记录心脏电位的心电图机。1929年，德国医生HansBerger用检流计在开颅的情况下记录了人的脑电图，从此揭开了人类认识大脑的新纪元。1952年zoll将体外心脏起搏器引入至医学临床。Maekay和Jaeobson于1957年制做的一个体积小于1cm3的无线电丸药用于最早的生物遥测。5生物电子学

3、发展简史生理信号类：脑电图（EEG）、心电图（ECG）、肌电图（EMG）、心音、血流、血压、体温等生化分析类：生化仪，三、五分类血球仪，血气分析仪、电解质分析仪影像类：X光机、CT、MRI、超声等……6从简单的生物电的发现和测量历史表明：电子学与生命科学的结合已有150年的历史。现代科学研究表明：生命的最小单位是细胞，而存在电活动是细胞表现生命活性的基本特征。换言之，生命的本质在于“电”。因此通过检测细胞或生物组织的电活动，可以了解细胞或生物组织的生理状态或病理状态。1.2研究医学电子学的意义7通过各种各样的传感器也可以将检测生物“电”

4、延伸到测量温度、压力、流量、成份、成像、……，通过这些测量，人们可以研究各种生命现象，诊断各种疾病。现实意义8常见的生物电信号或生理参数9生物医学测量的各种参量101.3常用医学电子仪器从临床应用功能来分（最常用的分类方式）：－－诊断仪器（或设备）－－治疗仪器（或设备）－－辅助仪器（或设备）11生理信息监测仪器：心电图机、脑电图机、床边监护系统、胎儿监护仪、血氧饱和度监护仪医用成像仪器：X射线诊断仪器（普通、数字化）、计算机断层扫描仪(CT)、超声诊断仪器(B超,彩超)、磁共振成像仪器、热成像仪器(红外)、核医学成像装置(PET)医用检

5、验仪器：生化分析仪、血液分类仪、血气分析仪、电解质分析仪医用光学仪器：内窥镜、光学显微镜等诊断仪器12利用机械能的设备：呼吸机、麻醉机、透析机超声治疗设备：体外冲击波碎石机除颤仪高频治疗设备：电刀、射频消融利用磁场治疗的设备：低频磁场治疗仪（脉冲磁场治疗仪）微波治疗仪放射治疗装置：直线加速器、X刀、γ刀、钴60治疗仪器13一部分与医疗有关的仪器或软件,既不直接用于作疾病诊断，也不直接用于疾病的治疗，但在现代医疗中占有极其重要的作用，这些是医学辅助设备。医学信息系统：包括计算机网络系统及与此相应的医院信息系统、地区医疗网络与远程医疗设备、

6、面向家庭的医疗技术、以及近年来迅速发展的PACS系统（图像存储于传输系统），电子病例等。其它辅助设备：包括消毒灭菌设备、中心供氧和制氧设备、废物处理设备、手术台、电源系统和电安全监护器、制冷设备和空调设备、血库设备、制药机械设备等。辅助仪器14医学电子仪器的一般结构本课程研究的主要内容151.4医学电子学的主要任务信号放大信号滤波模电的延伸161.5学习方法实践，学习，再实践171.6医学测量仪器中的噪声和干扰对于信号来说，噪声和干扰是有害的扰动，严重的影响了信号的检测。为了区别，一般把可以外界因素对放大电路中各部分的影响称为干扰，而把

7、由于材料或器件的物理原因所产生的扰动称为噪声。181.6.1干扰磁场干扰电场干扰电磁场干扰191、磁场干扰磁场的干扰来源于变压器、电动机和荧光灯的镇流器等设备，这些设备中的线圈通以交流电时，就会产生一个交变的磁场，在交变磁场中的其他导线环路或其他线圈都会感应出电动势。磁场干扰通过电感性耦合进入放大电路。20电感性耦合又称磁耦合；起因：干扰电流产生的磁通随时间变化从而形成干扰电压。在系统内部，线圈和变压器的漏磁是形成干扰电压的主要原因。在系统外部，多数是由于两条导线在长距离架设中形成干扰电压。电感性耦合21耦合示意图电路II的等效电路用互

8、感表示的等效电路22A为闭合回路Ⅱ所包围的面积(m2)，B为正弦变化磁通密度的均方根值(wb／m2)．为角频率(rad/s)，θ为B与面积A法线的夹角。感应电压：23根据法拉第电磁感应定律，这种干扰的强度与