醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)課件

1、醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)1 第二章第二章 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu) 醫(yī)療儀器的分類醫(yī)療儀器的分類1 醫(yī)療儀器的構(gòu)成與原理醫(yī)療儀器的構(gòu)成與原理2 醫(yī)用傳感器原理及應(yīng)用醫(yī)用傳感器原理及應(yīng)用3 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)2 第一節(jié)第一節(jié) 醫(yī)療儀器的分類醫(yī)療儀器的分類 醫(yī)學(xué)檢測儀器醫(yī)學(xué)檢測儀器 醫(yī)學(xué)治療儀器醫(yī)學(xué)治療儀器 醫(yī)學(xué)輔助儀器醫(yī)學(xué)輔助儀器 按按 用用 途途 分分 類類 直直 接接 用用 于于 人人 體體 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)3 第一節(jié)第一節(jié) 醫(yī)療儀器的分類醫(yī)療儀器的分類 一類：低風(fēng)險(xiǎn)性一類：低風(fēng)險(xiǎn)性 二類：中風(fēng)險(xiǎn)性二類：中風(fēng)險(xiǎn)性 三類：高風(fēng)險(xiǎn)性三類：高風(fēng)險(xiǎn)性 按按 使使 用用 風(fēng)風(fēng)

2、 險(xiǎn)險(xiǎn) 大大 小小 分分 類類 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)4 按臨床科室或人體系統(tǒng)分類按臨床科室或人體系統(tǒng)分類 v 心臟科設(shè)備心臟科設(shè)備 v 呼吸科設(shè)備呼吸科設(shè)備 v 泌尿科設(shè)備泌尿科設(shè)備 v v 這樣分類有助于了解不同科室對(duì)醫(yī)療儀器和工程這樣分類有助于了解不同科室對(duì)醫(yī)療儀器和工程 技術(shù)的需求，但很多設(shè)備各個(gè)科都使用，會(huì)有很技術(shù)的需求，但很多設(shè)備各個(gè)科都使用，會(huì)有很 多重復(fù)。多重復(fù)。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)5 按物理原理分類按物理原理分類 v 醫(yī)用電子儀器醫(yī)用電子儀器 v 醫(yī)用光學(xué)儀器醫(yī)用光學(xué)儀器 v 醫(yī)用放射儀器醫(yī)用放射儀器 v 醫(yī)用核物理儀器醫(yī)用核物理儀器 v 現(xiàn)代醫(yī)療儀器是聲、光、電、機(jī)

3、械一體的。現(xiàn)代醫(yī)療儀器是聲、光、電、機(jī)械一體的。 v 不同的分類方法應(yīng)用于不同的場合不同的分類方法應(yīng)用于不同的場合 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)6 醫(yī)學(xué)檢測儀器醫(yī)學(xué)檢測儀器 v生理類測量儀器：生理類測量儀器： 心電圖機(jī)心電圖機(jī) 腦電圖機(jī)腦電圖機(jī) 床邊監(jiān)護(hù)系統(tǒng)床邊監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀 胎兒監(jiān)護(hù)儀胎兒監(jiān)護(hù)儀 飽和血氧濃度監(jiān)護(hù)儀飽和血氧濃度監(jiān)護(hù)儀 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)7 生理類測量儀器核心結(jié)構(gòu)生理類測量儀器核心結(jié)構(gòu) 生理傳感器生理傳感器 放大與濾波放大與濾波 系統(tǒng)系統(tǒng) 分析處理與分析處理與 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng) 安全性要求高；安全性要求高； 材料選用嚴(yán)格；材料選用嚴(yán)格； 不影響正常生理

4、不影響正常生理 過程；過程； 輸入阻抗；輸入阻抗； 偏置電流；偏置電流； 共模抑制比；共模抑制比； 信噪比；信噪比； 生理信號(hào)分析及生理信號(hào)分析及 處理；處理； 系統(tǒng)控制及管理系統(tǒng)控制及管理 網(wǎng)絡(luò)通信管理；網(wǎng)絡(luò)通信管理； 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)8 醫(yī)學(xué)檢測儀器醫(yī)學(xué)檢測儀器 v 醫(yī)用成像裝置醫(yī)用成像裝置 X X射線診斷裝置（普通、數(shù)字化）射線診斷裝置（普通、數(shù)字化） X X線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀 核醫(yī)學(xué)成像裝置核醫(yī)學(xué)成像裝置 超聲診斷裝置超聲診斷裝置 磁共振成像裝置磁共振成像裝置 熱成像裝置熱成像裝置 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)9 CTCT結(jié)構(gòu)及成像原理結(jié)構(gòu)及成像原理 醫(yī)療儀器的基

5、本結(jié)構(gòu)(上)10 超聲成像原理超聲成像原理 v 超聲成像是利用超聲波照射人體，通過接超聲成像是利用超聲波照射人體，通過接 受和處理載有人體組織或結(jié)構(gòu)性質(zhì)特征信受和處理載有人體組織或結(jié)構(gòu)性質(zhì)特征信 息的回波，獲得人體組織性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的可息的回波，獲得人體組織性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的可 見圖像的方法和技術(shù)。見圖像的方法和技術(shù)。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)11 超聲波頻率范圍超聲波頻率范圍 v 次聲波：次聲波： v 超聲波：超聲波： v 診斷超聲波：診斷超聲波： 20Hz 20000Hz 220MHz 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)12 B B型超聲儀工作原理圖型超聲儀工作原理圖 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)13 磁共振成像

6、原理磁共振成像原理 v NMRNMR信號(hào)強(qiáng)度與人體中氫核密度有關(guān)，人體中各種信號(hào)強(qiáng)度與人體中氫核密度有關(guān)，人體中各種 組織間含水比例不同，即含氫核數(shù)的多少不同，組織間含水比例不同，即含氫核數(shù)的多少不同， 則則NMRNMR信號(hào)強(qiáng)度有差異，利用這種差異作為特征量，信號(hào)強(qiáng)度有差異，利用這種差異作為特征量， 把各種組織分開，這就是氫核密度的核磁共振圖把各種組織分開，這就是氫核密度的核磁共振圖 像。像。 v 人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變?nèi)梭w不同組織之間、正常組織與該組織中的病變 組織之間氫核密度、弛豫時(shí)間組織之間氫核密度、弛豫時(shí)間T1T1、T2T2三個(gè)參數(shù)的三個(gè)參數(shù)的 差異，是差異，是MR

7、IMRI用于臨床診斷最主要的物理基礎(chǔ)。用于臨床診斷最主要的物理基礎(chǔ)。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)14 PHILIPSPHILIPS臨床高場臨床高場(3.0T)MRI(3.0T)MRI掃描器掃描器 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)15 三維重建核磁共振影像三維重建核磁共振影像 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)16 核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)核醫(yī)學(xué)成像技術(shù) 照相技術(shù)照相技術(shù) 單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像 （SPECT） 正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像 （PET） 放射性核素顯像放射性核素顯像 （radio nuclear imaging, RNI） 發(fā)射單發(fā)射單 光子計(jì)光子計(jì) 算機(jī)

8、斷算機(jī)斷 層掃描層掃描 (ECT) 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)17 ECTECT成像的基本原理成像的基本原理 v 將放射性藥物引入人體，經(jīng)代謝后在臟器內(nèi)外或?qū)⒎派湫运幬镆肴梭w，經(jīng)代謝后在臟器內(nèi)外或 病變部位和正常組織之間形成放射性濃度差異，病變部位和正常組織之間形成放射性濃度差異， 通過探頭探測到這些差異，最后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理通過探頭探測到這些差異，最后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理 后再成像。后再成像。 v 通常大量應(yīng)用在腫瘤學(xué)臨床醫(yī)學(xué)影像和癌細(xì)胞擴(kuò)通常大量應(yīng)用在腫瘤學(xué)臨床醫(yī)學(xué)影像和癌細(xì)胞擴(kuò) 散方面。散方面。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)18 典型的正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描典型的正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET)

9、(PET)設(shè)備設(shè)備 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)19 最大強(qiáng)度投影最大強(qiáng)度投影(MIP) (MIP) 18 18F-FDG F-FDG 全身全身PETPET影影 像擷取像擷取 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)20 PETPET、CTCT及及MRIMRI使用特點(diǎn)比較使用特點(diǎn)比較 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：PET從從 分子水平出發(fā)，分子水平出發(fā)， 把組織病理學(xué)檢把組織病理學(xué)檢 查延伸為組織局查延伸為組織局 部生物化學(xué)的顯部生物化學(xué)的顯 示，確定病變的示，確定病變的 性質(zhì)及惡性程度性質(zhì)及惡性程度 ，預(yù)測病程并直，預(yù)測病程并直 接指導(dǎo)治療，這接指導(dǎo)治療，這 是目前是目前CT、MRI 等影像技術(shù)所不等影像技術(shù)所不 及的及的 優(yōu)缺點(diǎn)

10、優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：PET檢查檢查 是放射性檢查，從是放射性檢查，從 某種意義上說，這某種意義上說，這 種檢查對(duì)人體健康種檢查對(duì)人體健康 會(huì)帶來一定的不良會(huì)帶來一定的不良 影響，所以是一種影響，所以是一種 輕微損傷性檢查。輕微損傷性檢查。 而且而且PET所提供的所提供的 圖像是人體生理代圖像是人體生理代 謝的圖像，在臨床謝的圖像，在臨床 解剖學(xué)意義上它無解剖學(xué)意義上它無 法與法與CT、MRI等影等影 像技術(shù)比較像技術(shù)比較 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)21 醫(yī)學(xué)檢測儀器醫(yī)學(xué)檢測儀器 v 醫(yī)用檢驗(yàn)儀器醫(yī)用檢驗(yàn)儀器 生物傳感器生物傳感器 生化分析儀生化分析儀 血?dú)夥治鰞x血?dú)夥治鰞x 血細(xì)胞分類儀血細(xì)胞分類儀

11、 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)22 自動(dòng)生化分析儀自動(dòng)生化分析儀 自動(dòng)生化分析儀：自動(dòng)生化分析儀：是將生 化分析中的取樣、加試劑、 混合、保溫、比色、結(jié)果 計(jì)算、書寫報(bào)告等步驟的 部分或全部由模仿手工操 作的儀器來完成。 應(yīng)用：應(yīng)用：各種生化項(xiàng)目、激 素、免疫球蛋白、血藥濃 度等特殊化合物的測定以 及酶免疫、熒光免疫等分 析方法的應(yīng)用。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)23 自動(dòng)生化分析儀的構(gòu)成自動(dòng)生化分析儀的構(gòu)成 打印機(jī)打印機(jī) 自動(dòng)生自動(dòng)生 化分析化分析 儀儀 微處理器微處理器 保溫器保溫器 取樣裝置取樣裝置 功能監(jiān)測器功能監(jiān)測器反應(yīng)池或反應(yīng)管道反應(yīng)池或反應(yīng)管道 檢測器檢測器樣品器樣品器 放置待測樣本、

12、標(biāo)準(zhǔn) 品、質(zhì)控液、空白液 和對(duì)照液等包括稀釋器、取樣探 針和輸送樣品和試劑 的管道等 如比色計(jì)、分光光度計(jì)、 熒光分光光度計(jì)、火焰 光度計(jì)、電化學(xué)測定儀 等，不同儀器配置不同 控制儀器所有的動(dòng) 作和功能，使用者 可通過鍵盤與儀器 “對(duì)話”，同時(shí)電 腦還能接受從各部 件反饋來的信號(hào)， 并作出相應(yīng)的反應(yīng)， 對(duì)異常情況發(fā)出一 定的指示信號(hào)。 化學(xué)反應(yīng)提供恒定的 溫度。 一般起比色皿 （管）的作用。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)24 醫(yī)學(xué)檢測儀器醫(yī)學(xué)檢測儀器 v 醫(yī)用光學(xué)儀器醫(yī)用光學(xué)儀器 內(nèi)窺鏡 光學(xué)顯微鏡 激光儀器 眼科光學(xué)儀器（自動(dòng)眼壓計(jì)、自動(dòng)驗(yàn)光機(jī)、視 野測定儀、角膜地形圖、眼底照相及眼底圖象 分析

13、設(shè)備等） 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)25 內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)26 透過胃鏡所見到的十二指腸潰瘍透過胃鏡所見到的十二指腸潰瘍 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)27 光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)28 1717倍顯微鏡下，依靠人工繁殖，成倍顯微鏡下，依靠人工繁殖，成 長了長了18.518.5天的老鼠胚胎天的老鼠胚胎 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)29 2020倍顯微鏡下混雜著浮游生物的海水倍顯微鏡下混雜著浮游生物的海水 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)30 手術(shù)顯微鏡及顯微手術(shù)手術(shù)顯微鏡及顯微手術(shù) 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)31 醫(yī)學(xué)治療儀器醫(yī)學(xué)治療儀器 v 電治療類儀器電治療類儀器 以

14、電刺激為主，同是伴隨產(chǎn)生熱效應(yīng) v 激光治療儀激光治療儀 熱效應(yīng)、光化效應(yīng)、壓力效應(yīng)、電磁效應(yīng)和生 物刺激效應(yīng) 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)32 醫(yī)學(xué)治療儀器醫(yī)學(xué)治療儀器 v 微波治療儀微波治療儀 微波產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電磁振蕩效應(yīng)，可以改變 人體組織的理化反應(yīng)特性產(chǎn)生臨床的治療效果 v 超聲治療儀超聲治療儀 超聲治療時(shí)將超聲波能量作用于人體病變部位 ，以達(dá)到治療疾患和促進(jìn)機(jī)體康復(fù)的目的 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)33 醫(yī)學(xué)治療儀器醫(yī)學(xué)治療儀器 v 放射治療儀（放療）放射治療儀（放療） X射線治療機(jī)：是放療的原始治療技術(shù)； 鉆和艷放射治療機(jī)：是放射性核素在衰變 過程中產(chǎn)生的射線，用來治療腫瘤； 直線加速

15、器：產(chǎn)生高能X射線和電子射線 可供選擇治療不同腫瘤； 刀、X刀：通過計(jì)算機(jī)定治療計(jì)劃 和控制多向旋轉(zhuǎn)性放射提高治療區(qū)劑量。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)34 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)35 輔助儀器設(shè)備輔助儀器設(shè)備 v 一部分與醫(yī)療有關(guān)的儀器既不直接用于作疾病診 斷，也不直接用于疾病的治療，這些是醫(yī)學(xué)輔助 設(shè)備。 醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)：醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)： 包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及與此相應(yīng)的計(jì)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及與此相應(yīng)的計(jì) 算機(jī)醫(yī)院自動(dòng)化管理系統(tǒng)（包括行政和病史管理等）算機(jī)醫(yī)院自動(dòng)化管理系統(tǒng)（包括行政和病史管理等） 、地區(qū)醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備、面向家庭的醫(yī)療技、地區(qū)醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備、面向家庭的醫(yī)療技 術(shù)（工

16、程）、醫(yī)學(xué)教學(xué)工程（如多媒體輔助教學(xué)、電術(shù)（工程）、醫(yī)學(xué)教學(xué)工程（如多媒體輔助教學(xué)、電 視等）設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、人工智能與專家系統(tǒng)、視等）設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、人工智能與專家系統(tǒng)、 以及近年來迅速發(fā)展的以及近年來迅速發(fā)展的PACSPACS系統(tǒng)系統(tǒng)（圖像存儲(chǔ)于傳輸系（圖像存儲(chǔ)于傳輸系 統(tǒng)）等。統(tǒng)）等。 其它輔助設(shè)備：包括其它輔助設(shè)備：包括消毒滅菌設(shè)備消毒滅菌設(shè)備、照明設(shè)備（如、照明設(shè)備（如無無 影燈影燈、圖片燈圖片燈）、中心供氧和制氧設(shè)備、吸引設(shè)備、）、中心供氧和制氧設(shè)備、吸引設(shè)備、 廢物處理設(shè)備、手術(shù)臺(tái)、電源系統(tǒng)和電安全監(jiān)護(hù)器、廢物處理設(shè)備、手術(shù)臺(tái)、電源系統(tǒng)和電安全監(jiān)護(hù)器、 制冷設(shè)備和空調(diào)設(shè)備、血庫設(shè)備、制藥機(jī)械設(shè)備等。制冷設(shè)備和空調(diào)設(shè)備、血庫設(shè)備、制藥機(jī)械設(shè)備等。 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)36 醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)(上)37 第二節(jié)第二節(jié) 醫(yī)療儀器的構(gòu)成與原理醫(yī)療儀器的構(gòu)成與原理 v 醫(yī)學(xué)檢測儀器的基本構(gòu)成 信息檢測系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)記錄顯示系統(tǒng) 輔助系統(tǒng) 通過傳感器接收人體 各種生理信息，并轉(zhuǎn) 化為電信號(hào)。 運(yùn)用電子或數(shù)字信號(hào) 處理技術(shù)獲取需要的 處理結(jié)果。 顯示、數(shù)據(jù)記錄 保證系統(tǒng)各部分的正