医学仪器课件.ppt

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1、医学仪器输入或输出的物理量输入或输出的物理量不是电压或电流不是电压或电流输入或输出的物理量输入或输出的物理量是电压或电流是电压或电流医学电子仪器医学电子仪器超声、放射等设备超声、放射等设备医学电子仪器医学电子仪器测量、诊断测量、诊断治疗类仪器治疗类仪器心电心电脑电脑电肌电肌电诱发诱发电位电位监监护护仪仪血压血压测量测量仪器仪器心心脏脏起起搏搏器器心心脏脏除除颤颤器器微弱信号处理微弱信号处理电气安全电气安全高高频频电电刀刀基本原理、基本结构、基本电路培养基本应用能力n神经系统神经系统n运动系统运动系统n循环系统循环系统n呼吸系统呼吸系统典型参数典型参数幅度范围幅度范围频率范围频率范围使用传感器（

2、使用传感器（电极）类型电极）类型心电（心电（ECG）0.015mV0.05100Hz表面电极表面电极脑电（脑电（EEG）2200V0.1100Hz帽状、表面或针状帽状、表面或针状电极电极肌电（肌电（EMG）0.025mV52000Hz表面电极表面电极胃电（胃电（EGGEGG）0.011mVDC1Hz表面电极表面电极心音（心音（PCG）0.052000Hz心音传感器心音传感器血流（主动血流（主动脉）脉）1300mL/sDC20Hz电磁超声血流计电磁超声血流计输出量输出量425L/minDC20Hz染料稀释法染料稀释法心阻抗心阻抗15500DC60Hz表面电极、针电极表面电极、针电极体温体温324

3、0CDC0.1Hz温度传感器温度传感器a)离散参数的离散信息 b)离散参数的连续信息 c)连续参数的连续信息 d)连续参数的离散信息 生物信号采集系统生物信号采集系统生物信号处理系统生物信号处理系统生物信号的记录与显示生物信号的记录与显示辅助系统辅助系统直接和间接、实时和直接和间接、实时和延时、间断和连续、模拟和数字延时、间断和连续、模拟和数字 （二）模型有效性检验方法（二）模型有效性检验方法系系统统模模型型物物理理模模型型描描述述模模型型数数学学模模型型静态静态动态动态静态静态动态动态数值法数值法解析法解析法数值法数值法仿真模拟仿真模拟解析法解析法n利用已有的认识来构造一个与原系统结构利用已

4、有的认识来构造一个与原系统结构相似的数学模型，则模型中的每一相似的数学模型，则模型中的每一变量变量将将对应于原系统中的一个生理量，同时模型对应于原系统中的一个生理量，同时模型中的各个中的各个参量参量也具有较为明确的生理意义也具有较为明确的生理意义。这种由一组具有生理意义的参变量所构。这种由一组具有生理意义的参变量所构成的数学模型则称为参数模型。成的数学模型则称为参数模型。 n理论分析是指应用自然科学中已被理论分析是指应用自然科学中已被证明的正确的理论、原理和定律，证明的正确的理论、原理和定律，对被研究系统的有关要素进行分析对被研究系统的有关要素进行分析、演绎、归纳，从而建立系统的数、演绎、归纳

5、，从而建立系统的数学模型。学模型。 n血氧饱和度用以表示血液中血氧的浓度，血氧饱和度用以表示血液中血氧的浓度，它 是 被 氧 结 合 的 氧 合 血 红 蛋 白 （它 是 被 氧 结 合 的 氧 合 血 红 蛋 白 （oxygenated hemoglobin, HbO2oxygenated hemoglobin, HbO2）的容量占）的容量占全部血红蛋白（全部血红蛋白（hemoglobin, hemoglobin, HbHb）的容量）的容量的百分比，即的百分比，即n %100SpO222HbRHbOHbOn模型构建过程：（建模在仪器设计中模型构建过程：（建模在仪器设计中应用过程）应用过程）n

6、实验观察实验观察 理论分析理论分析 仪器设计仪器设计无创血氧饱和度的测量原理无创血氧饱和度的测量原理n无创测量则是利用无创测量则是利用分光光度测定原理分光光度测定原理n由于血液中不同成份对同一种光线的吸收由于血液中不同成份对同一种光线的吸收率各不相同，通过测量穿过血液中不同光率各不相同，通过测量穿过血液中不同光线的衰减程度，可换算出血液中不同成份线的衰减程度，可换算出血液中不同成份的含量的含量。1、实验观察、实验观察2、理论分析、理论分析 00explnIICdIDCdI01111112210222112222lnlnIDC dC dIIDC dC dI12212122112222111122

7、DCDSpODCCD 00lnlnlnln 1IIIIIDIIIII ln 1IIACDIIDC 1221222211212111211122111221122DDDDSpOABDDACDCABACDC2dvvvpvgdt inininoutoutinoutdiLRiuudtduCiidt电阻表示等效流阻，电感表示等效电阻表示等效流阻，电感表示等效流感，电容表示血管顺应性，电压流感，电容表示血管顺应性，电压表示血压，电流表示血流表示血压，电流表示血流。 111pkkkH za z 1pkkx na x nku n 211pjARpj kkkESea e生理模型建立生理模型建立系统设计系统设计实验样机研制实验样机研制动物动物实验实验研究研究临床临床实验实验仪器的认证仪器的认证与注册与注册NYNN样机设计样机设计是否合理是否合理模型模型是否正确是否正确样机设计样机设计是否合理是否合理