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什么是生物医学工程.ppt


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文档列表 文档介绍
什么是生物医学工程
第1页,本讲稿共29页
医疗仪器的历史回顾
细胞的发现是借助于显微镜的发明(十九世纪)。
1895年荷兰生理学家W. Einthovon首次从体表记录到心电波形。W. Einthovon获得1924年诺贝
第10页,本讲稿共29页
管理目标
医疗仪器是特殊的精密仪器,各国都有专门机构进行监管;
在医疗仪器使用过程中的监管责任是在于使用该仪器的医院,通过管理使医疗仪器能够有效地、安全的被使用,实现其医疗功用;同时医疗仪器也应该被合理的、高效的使用,使贵重的医疗资源得到充分利用。
第11页,本讲稿共29页
医疗仪器的生命周期
需求分析
选购
入院检验
安装调试
使用培训
临床使用
维护维修
报废更新
设备厂商
医院设备部门
第12页,本讲稿共29页
技术管理的内容
设备采购
入院检验
档案管理
计量管理
风险管理
维修保养
第13页,本讲稿共29页
思考题
与医疗仪器直接相关的两个生理学和医学诺贝尔奖是关于什么的?
医疗仪器的基本结构的解释
考察医疗仪器的使用性能有哪些方面?
医疗仪器的使用环境受哪些因素影响?
什么是医疗仪器的生命周期?与医疗仪器的设计和使用有什么关系?
第14页,本讲稿共29页
第二章 生物电测量技术
第15页,本讲稿共29页
2.1 生物电信号
第16页,本讲稿共29页
生物电信号
名称
幅值
频率范围
心电
0.18mv
0100Hz
脑电
550μv
0.560Hz
肌电
20μv30mv
103000Hz
胃电
50μv2mv
0.00120Hz
视网膜电
50μv200μv
DC20Hz
第17页,本讲稿共29页
生物电信号的测量特点
信号微弱: 0.1μv~5mv;
信号的频率低:直流~几百赫兹以下
强噪声背景(信噪比小):如50HZ干扰,其他生物电信号的干扰和测量设备本身的电子元器件噪声的干扰。
50Hz噪声干扰:电磁场干扰或仪器电源电压的干扰。
其它信号的干扰:如测量诱发脑电时自发脑电的干扰,测量胎儿心电时的母体心电的干扰等。
电子元器件噪声干扰:热噪声和PC结噪声干扰。
电极电位影响:电极之间的电位差可达300mv,不稳定,会形成基线漂移。(电极电位与电极材料有关,也与电极安放、电极面积、电流密度等有关系)
第18页,本讲稿共29页
2.2 生物电放大器
第19页,本讲稿共29页
生物电放大器基本要求
不影响所检测部位的生理功能;
测得的信号不能有畸变;
必须能将有用信号和干扰分离开来;
必须对可能的电击伤害提供有效的防护;
放大器本身应能经受得起除颤器、电刀等产生的大电流的冲击。
第20页,本讲稿共29页
生物电放大器技术特点
采用差分放大器
高增益
低噪声
高输入阻抗
合适的通频带
电气隔离和保护
第21页,本讲稿共29页
采用差分放大器:
只能测得两个电极之间的生物电的电位差值,
差分放大器仅对差模信号作正常放大,对共模信号有抑制作用。由于生物电信号在两个电极上是不同的,是差模信号,工频干扰信号在两个电极上的幅度和相位基本上是相同的,是共模信号。差分放大器可以对差模信号放大而对共模信号抑制。
第22页,本讲稿共29页
高增益:
生物电信号非常弱小:通常放大器的增益达500倍至1000000倍左右,针对不同的信号应选择不同的增益。
第23页,本讲稿共29页
低噪声:
由于信号弱小,放大器本身的噪声幅度必须远低于信号幅度,尤其是放大器的前置级噪声,它会与信号一起经后级放大器放大,因此,前置放大器的元件必须采用低噪声的。
第24页,本讲稿共29页
高输入阻抗:
生物电信号的信号源内阻很高,提高放大器的输入阻抗可以提高信号拾取的比例。
高输入阻抗也能减少因各电极阻抗不一致造成的共模干扰。因此,提高输入阻抗也能提高信噪比。
第25页,本讲稿共29页
合适的通频带:
通常是利用滤波器来完成。
高通滤波器可以用来消除电极电位漂移;
低通滤波器可以用来消除各种高频噪声,尤其是工频噪声及其谐波,也能用于限制信号的频宽以防采样时造成信号混叠。
不同生物电信号的频率范围不同,放大器的频率响应范围也是不同的。
第26页,本讲稿共29页
电气隔离和保护:
现代生物电放大器都采用隔离放大器,使得连接病人的放大器输入级(应用部分)与放大器后级完全电器隔离的。
电器隔离的主要目的是防止病人受到电击,同时,该技术对抑制电源干扰的影响也有一定的作用。
第27页,本讲稿共29页
生物电放大器框图
Vout
隔离放大器
10-1000倍
前置放大器
10-50倍
高通滤波器

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