生物醫(yī)學(xué)工程概論復(fù)習(xí)大綱

1、第1章 生命及其特征生物結(jié)構(gòu)（化學(xué)、物理角度）化學(xué)：元素質(zhì)量比：氧（65%）、碳（18%）、氫（10%）、氮（3%）、鈣（1.5%）、磷（1%） 分子水、蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂、維生素物理：物質(zhì)、能量、信息生命的特征： 遵守相關(guān)物理、化學(xué)規(guī)律物質(zhì)、能量與信息是生命的基礎(chǔ)是一個(gè)開(kāi)放的非線性系統(tǒng)生命過(guò)程存在節(jié)律單細(xì)胞生物通過(guò)基因表達(dá)調(diào)控；人類(lèi)通過(guò)大腦調(diào)控。具有個(gè)性，也遵從共性生命是比較完美的，但也存在缺陷第2章 生物電磁學(xué)電磁波產(chǎn)生機(jī)理及特性 電磁波傳播特性 生物電 細(xì)胞生物電特性 腦電心電產(chǎn)生原理:1、 人體可近似為容積導(dǎo)體 2、 偶極在容積導(dǎo)體空間形成電位3、 心電圖反映了心肌細(xì)胞電活動(dòng)在心臟的

2、傳播過(guò)程4、 心肌細(xì)胞靜息或完全去極化狀態(tài)下都不能產(chǎn)生電勢(shì)5、心肌細(xì)胞正在除極或復(fù)極時(shí)相當(dāng)于一個(gè)偶極子，能夠在空間產(chǎn)生有向電矢量，有向電矢量沿測(cè)量軸的投影形成心電圖生物電測(cè)量、研究方法電壓鉗就是讓細(xì)胞保持不同電壓,記錄流過(guò)細(xì)胞膜的電流的一種方法 電流鉗：向細(xì)胞內(nèi)注射恒定或變化的電流刺激，記錄由此產(chǎn)生的膜電位變化 生物電磁效應(yīng) 不同波段產(chǎn)生的電磁效應(yīng) 細(xì)胞間的通信第3章 生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)顯微鏡 光子與生物體的作用 光的發(fā)射與吸收-自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收光與生物大分子 光物理過(guò)程：光致輻射產(chǎn)生熒光與磷光、能量轉(zhuǎn)移、態(tài)至態(tài)的平跨與振動(dòng)釋放 光化學(xué)過(guò)程：光致異構(gòu)化、光裂解、光加成、光氧化光與細(xì)胞

3、光物理過(guò)程：光的吸收、反射與散射光壓效應(yīng)（光鑷）光熱效應(yīng)（激光細(xì)胞手術(shù)） 光化學(xué)過(guò)程：光的毒害作用（自由基）、光的能量轉(zhuǎn)移（光合作用）、光傳感（視覺(jué)細(xì)胞）光與組織：光的吸收、反射、散射、折射、組織行為的研究與測(cè)量光學(xué)活檢、內(nèi)窺鏡手術(shù) 生物發(fā)光原理第4章 生物力學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)概念 反應(yīng)力學(xué)特性的概念 生物體中力學(xué)特性 生命中的力學(xué)現(xiàn)象第5章 生物醫(yī)學(xué)傳感器種類(lèi)特點(diǎn)、具體過(guò)程對(duì)應(yīng)的傳感器（選擇）第6章 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)信號(hào)獲取:采樣、放大器與輸入阻抗、噪聲與濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化信號(hào)處理、特殊信號(hào)（心電、腦電）第7章 生物醫(yī)學(xué)成像幾種成像原理x成像原理：強(qiáng)度均勻的x射線投照人體時(shí)，x射線一部分被吸收和散射，另一部

4、分透過(guò)人體傳播。由于人體組織、器官在密度、厚度等方面存在差異，投照在其上的x射線的吸收量各不相同，從而使透過(guò)人體的x射線強(qiáng)度分布發(fā)生變化并攜帶人體信息，最終形成x射線信息影像。特點(diǎn)：空間分辨率高、軟組織分辨率差、直線傳播。mi成像超聲波成像特點(diǎn)：有高的軟組織分辨力；具有較高的安全性； 頻率增加分辨率增加，組織穿透率下降，深部：1-3mhz，淺表部：20mhz，實(shí)時(shí)成像；縱向分辨力為毫米級(jí)（3mhz）。核磁共振信號(hào)產(chǎn)生三個(gè)基本條件： 1能夠產(chǎn)生共振躍遷的原子核； 2恒定的靜磁場(chǎng)（外磁場(chǎng)、主磁場(chǎng)）； 3誘發(fā)共振的射頻磁場(chǎng)。時(shí)空分辨率、對(duì)不同過(guò)程的成像mri與ct：mri可直接顯示任意角度的切面像，ct只能顯示與身體長(zhǎng)軸相垂直的橫斷層像；mri軟組織分辨能力高，對(duì)血管、腫塊、淋巴結(jié)等有較好的對(duì)比度；mri可以功能成像；mri不需要像ct那樣大的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件和一系列高精度探測(cè)器，只要通過(guò)電子方法調(diào)節(jié)磁場(chǎng)梯度即可實(shí)現(xiàn)掃描；mri無(wú)電離輻射；mri有3個(gè)特性參數(shù)，而ct只有x射線束穿過(guò)生物組織的衰減一個(gè)物理參數(shù)，故核磁共振漏診率比ct低；mri空間（毫米級(jí)）與時(shí)間（秒級(jí)）分辨率較低 ，不適合運(yùn)動(dòng)器官pet的特點(diǎn)：（1）pet 所用的放射性示蹤劑中的核素是構(gòu)成人體生物分子的主要元素，屬于功能