醫(yī)學(xué)儀器概述

1、.醫(yī)學(xué)電子儀器技術(shù)與應(yīng)用醫(yī)學(xué)電子儀器技術(shù)與應(yīng)用電話：電話：辦公室：行政樓辦公室：行政樓504.課程介紹 課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程，學(xué)分為4； 前導(dǎo)課程：數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、嵌入式單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計； 后續(xù)課程：醫(yī)療設(shè)備檢測技術(shù)、超聲診斷技術(shù)、人體機(jī)能代行裝置；.學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的 操作：操作：能通過產(chǎn)品說明書和操作培訓(xùn)，掌能通過產(chǎn)品說明書和操作培訓(xùn)，掌握握心電圖機(jī)、血壓計血壓計以及以及醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器等等常用醫(yī)學(xué)電子儀器的操作。常用醫(yī)學(xué)電子儀器的操作。 拆卸和組裝：拆卸和組裝：掌握醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)、掌握醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)、基本組成、生產(chǎn)工序及特殊要求?；窘M成、生產(chǎn)工序及特殊要求。 測試、維護(hù)與

2、維修：測試、維護(hù)與維修：了解醫(yī)學(xué)電子儀器的了解醫(yī)學(xué)電子儀器的工作方式、工作原理和技術(shù)應(yīng)用。工作方式、工作原理和技術(shù)應(yīng)用。.考核方法考核方法平時實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及階段測試等占總成績的平時實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及階段測試等占總成績的40%，重點(diǎn)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程重點(diǎn)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。操作考核與課程設(shè)計占總成績的操作考核與課程設(shè)計占總成績的40%，每個人，每個人單獨(dú)通過。內(nèi)容為常用儀器的使用、拆裝與維單獨(dú)通過。內(nèi)容為常用儀器的使用、拆裝與維護(hù)，重點(diǎn)考核學(xué)生連接線路、檢測、調(diào)試以及護(hù)，重點(diǎn)考核學(xué)生連接線路、檢測、調(diào)試以及操作使用維修醫(yī)用電子儀器的能力。操作使用維修醫(yī)用電子儀器的能力。學(xué)習(xí)態(tài)度，平時作業(yè)和課堂上回答問題的情

3、況學(xué)習(xí)態(tài)度，平時作業(yè)和課堂上回答問題的情況占總成績的占總成績的20%。.第一章第一章 醫(yī)學(xué)儀器概述醫(yī)學(xué)儀器概述 生物信息知識生物信息知識 醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成、特性及分類醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成、特性及分類 醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計及發(fā)展展望醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計及發(fā)展展望.第一節(jié)第一節(jié) 生物信息知識生物信息知識 人體系統(tǒng)的特征人體系統(tǒng)的特征 生物電信號生物電信號 典型生物醫(yī)學(xué)參數(shù)典型生物醫(yī)學(xué)參數(shù) 生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn)生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn) 生物醫(yī)學(xué)信息的類型生物醫(yī)學(xué)信息的類型 醫(yī)學(xué)參數(shù)測量的特殊性醫(yī)學(xué)參數(shù)測量的特殊性 .一一. 人體系統(tǒng)的特征人體系統(tǒng)的特征人體是一個復(fù)雜的自然系統(tǒng)，它由神經(jīng)系統(tǒng)、人體是一個復(fù)雜的自然系統(tǒng)，它

4、由神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等分系統(tǒng)組成，運(yùn)動系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等分系統(tǒng)組成，分系統(tǒng)間既互相獨(dú)立，又保持有機(jī)的聯(lián)系，共分系統(tǒng)間既互相獨(dú)立，又保持有機(jī)的聯(lián)系，共同維持生命。同維持生命。.為什么用心電為什么用心電圖機(jī)可以測量圖機(jī)可以測量到心電信號？到心電信號？QRSTP0心電信號電信號.1. 細(xì)胞和組織的電學(xué)特性細(xì)胞和組織的電學(xué)特性生物電位是由生物電位是由“可興奮細(xì)胞可興奮細(xì)胞”的電化學(xué)活動的電化學(xué)活動產(chǎn)生的，這些細(xì)胞是神經(jīng)、肌肉或腺組織的產(chǎn)生的，這些細(xì)胞是神經(jīng)、肌肉或腺組織的組成成分，平時呈現(xiàn)出靜息電位，給予適當(dāng)組成成分，平時呈現(xiàn)出靜息電位，給予適當(dāng)刺激便產(chǎn)生動作電位。刺激便產(chǎn)

5、生動作電位。二二. 生物電信號生物電信號0 0V Vt t- -8 80 0m mV VL L.2. 體表電位體表電位人體表面的任意一點(diǎn)相對于某參考點(diǎn)存在確人體表面的任意一點(diǎn)相對于某參考點(diǎn)存在確定的電位，如心電、腦電、肌電等，是心臟、定的電位，如心電、腦電、肌電等，是心臟、腦、肌肉等活動的綜合效果。腦、肌肉等活動的綜合效果。 （1） 體表心電圖體表心電圖 （2） 腦電腦電 （3） 肌電肌電 .（1） 體表心電圖：體表心電圖：.（2） 腦電：腦電： 大腦皮層的神經(jīng)元具有自發(fā)生物電活動，因此大大腦皮層的神經(jīng)元具有自發(fā)生物電活動，因此大腦皮層經(jīng)常具有持續(xù)的節(jié)律性電位變化，稱為腦皮層經(jīng)常具有持續(xù)的節(jié)律

6、性電位變化，稱為自發(fā)腦自發(fā)腦電活動。電活動。.（2） 腦電：腦電： 除了自發(fā)腦電波外，用刺激的方式能夠引起大腦除了自發(fā)腦電波外，用刺激的方式能夠引起大腦皮層局部區(qū)域的電活動，這稱為皮層局部區(qū)域的電活動，這稱為腦的誘發(fā)電位腦的誘發(fā)電位EP。.（3） 肌電：肌電： 肌肉的生物電活動形成的電位隨時間的變化曲線肌肉的生物電活動形成的電位隨時間的變化曲線稱為肌電圖。肌電活動是一種快速的電變化，他的振稱為肌電圖。肌電活動是一種快速的電變化，他的振幅在幅在20uV到幾個毫伏，頻率為到幾個毫伏，頻率為2Hz到到10kHz.3. 非電量非電量生理信號：生理信號： 除生物電信號外，作為有生理機(jī)能特征的信號除生物電

7、信號外，作為有生理機(jī)能特征的信號外，還有機(jī)械信號、聲學(xué)信號、生物化學(xué)信號以及外，還有機(jī)械信號、聲學(xué)信號、生物化學(xué)信號以及生物磁信號等。諸如血壓、脈搏、血流、體溫及呼生物磁信號等。諸如血壓、脈搏、血流、體溫及呼吸、腦磁、心磁等多種生理參數(shù)。吸、腦磁、心磁等多種生理參數(shù)。. 典型生物醫(yī)學(xué)參數(shù)典型生物醫(yī)學(xué)參數(shù)典型參數(shù)幅度范圍頻率范圍心電（ECG）0.015mV0.05100Hz腦電（EEG）2200uV0.1100Hz肌電（EMG）0.025mV52000Hz胃電（EGG）0.011mVDC1Hz心音（PCG）0.052000Hz眼電圖（EOG）503500uV0 50Hz神經(jīng)電位0.013mV01

8、0000Hz血流（主動脈）1300mL/sDC60Hz皮膚電反射（GSR）1k500k DC20Hz心阻抗15500DC60Hz體溫3240DC0.1Hz. 生物醫(yī)學(xué)信號屬于強(qiáng)噪聲背景下的低頻生物醫(yī)學(xué)信號屬于強(qiáng)噪聲背景下的低頻微弱微弱信號信號，是由復(fù)雜的生命體發(fā)出的不確定的自然信，是由復(fù)雜的生命體發(fā)出的不確定的自然信號。號。 醫(yī)學(xué)儀器所要測量的生理參數(shù)的特點(diǎn)是被測醫(yī)學(xué)儀器所要測量的生理參數(shù)的特點(diǎn)是被測生理量的生理量的幅值幅值和和頻率范圍頻率范圍都是都是比較低的比較低的。 生物電現(xiàn)象是生命活動的基本屬性，幾乎在生物電現(xiàn)象是生命活動的基本屬性，幾乎在機(jī)體的一切生命過程中都伴隨生物電的產(chǎn)生。人機(jī)體的

9、一切生命過程中都伴隨生物電的產(chǎn)生。人體的各種生物電的研究、記錄已經(jīng)成為了解人體體的各種生物電的研究、記錄已經(jīng)成為了解人體各器官的功能、臨床診斷、治療的可靠依據(jù)。各器官的功能、臨床診斷、治療的可靠依據(jù)。生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn)生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn)獲得有效的生物醫(yī)學(xué)參數(shù)，必須通過科學(xué)的測量手段來完成。.本節(jié)小結(jié)p 生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn)？生物醫(yī)學(xué)參數(shù)的特點(diǎn)？ 醫(yī)學(xué)儀器所要測量的生理參數(shù)的特點(diǎn)是被醫(yī)學(xué)儀器所要測量的生理參數(shù)的特點(diǎn)是被 測生理量的幅值和頻率范圍都是比較低的。測生理量的幅值和頻率范圍都是比較低的。p 生物醫(yī)學(xué)參數(shù)主要有哪兩類信號？生物醫(yī)學(xué)參數(shù)主要有哪兩類信號？ 電類、非電類電類、非電類. 醫(yī)學(xué)儀器定

10、義醫(yī)學(xué)儀器是以醫(yī)學(xué)臨床診治和醫(yī)學(xué)研究為目的醫(yī)學(xué)儀器是以醫(yī)學(xué)臨床診治和醫(yī)學(xué)研究為目的的儀器。的儀器。通常是指那些單純或者組合應(yīng)用于人體的儀器通常是指那些單純或者組合應(yīng)用于人體的儀器，包括所需的軟件。醫(yī)學(xué)儀器用于人體體表及，包括所需的軟件。醫(yī)學(xué)儀器用于人體體表及體內(nèi)的作用不是用藥理學(xué)、免疫學(xué)或者代謝的體內(nèi)的作用不是用藥理學(xué)、免疫學(xué)或者代謝的手段獲得的。手段獲得的。 醫(yī)學(xué)電子儀器的基本構(gòu)成第二節(jié)第二節(jié) 醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)和工作方式醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)和工作方式.醫(yī)學(xué)儀器主要由信息檢測系統(tǒng)、信息處理系醫(yī)學(xué)儀器主要由信息檢測系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、信息記錄系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等部分構(gòu)成。統(tǒng)、信息記錄系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等

11、部分構(gòu)成。醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成.醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成醫(yī)學(xué)儀器的基本構(gòu)成生物信息檢測系統(tǒng)：生物信息檢測系統(tǒng)：.醫(yī)學(xué)儀器的特性與分類醫(yī)學(xué)儀器的特性與分類醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性（衡量醫(yī)學(xué)儀器性能的主要技術(shù)指標(biāo)）（衡量醫(yī)學(xué)儀器性能的主要技術(shù)指標(biāo)） 1）準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度（accuracy）：）： 儀器的測量值與理論值之間的接近程度。儀器的測量值與理論值之間的接近程度。 2）精密度精密度（precision）：）： 在相同條件下，用同一種方法多次測量所得數(shù)值在相同條件下，用同一種方法多次測量所得數(shù)值的接近程度。的接近程度。 精確度精確度 = 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度 + 精密度精密度100% 理理論論值

12、值測測量量值值準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度= =理理論論值值. 3）輸入阻抗輸入阻抗（input impedance）：）： 外加輸入變量（如外加輸入變量（如電壓電壓、力力、壓強(qiáng)壓強(qiáng)）與相應(yīng)）與相應(yīng) 應(yīng)變量（應(yīng)變量（電流電流、速度速度、流量流量）之比。）之比。. 4）靈敏度靈敏度（sensitivity）：）： 儀器的輸出變化量與引起它變化的輸入變化儀器的輸出變化量與引起它變化的輸入變化量之比。量之比。 5）頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)（frequency response）：）： 儀器保持儀器保持線性輸出線性輸出時允許其輸入頻率變化的時允許其輸入頻率變化的范圍。范圍。 6）信噪比信噪比（signal to noise

13、ratio）：）： 信號功率信號功率Ps與噪聲功率與噪聲功率PN之比。之比。 . 7）零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移（zero drift）：）： 儀器的輸入量在恒定不變時（或誤輸入量），儀器的輸入量在恒定不變時（或誤輸入量），輸出量偏離原來起始值而上下飄動、緩慢變化輸出量偏離原來起始值而上下飄動、緩慢變化的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 8）共模抑制比共模抑制比（common mode rejection ratio）：）：儀器放大差模信號和抑制共模信號的能力。儀器放大差模信號和抑制共模信號的能力。 .二二. 醫(yī)學(xué)儀器的分類醫(yī)學(xué)儀器的分類 醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展非常迅速，各種新的醫(yī)學(xué)儀器不斷醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展非常迅速，各種新的醫(yī)學(xué)儀器不

14、斷出現(xiàn)。因此，醫(yī)學(xué)儀器的分類比較復(fù)雜，通常情況按出現(xiàn)。因此，醫(yī)學(xué)儀器的分類比較復(fù)雜，通常情況按照儀器在醫(yī)學(xué)、醫(yī)療中的照儀器在醫(yī)學(xué)、醫(yī)療中的用途用途可分為兩大類：可分為兩大類： 診斷用儀器診斷用儀器 理療用儀器理療用儀器你知道哪些具體儀器？.診斷用儀器診斷用儀器v生物電生物電診斷與監(jiān)護(hù)診斷與監(jiān)護(hù)儀器：儀器： 如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、肌電圖機(jī)等。如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、肌電圖機(jī)等。v生理功能生理功能診斷與監(jiān)護(hù)診斷與監(jiān)護(hù)儀器：儀器：如血壓計、血流圖儀、呼吸機(jī)及檢測脈搏、如血壓計、血流圖儀、呼吸機(jī)及檢測脈搏、聽力、肺功能參數(shù)的儀器等。聽力、肺功能參數(shù)的儀器等。v人體組織成分人體組織成分的電子的電子分析檢驗(yàn)

15、分析檢驗(yàn)儀器：儀器：如血球計數(shù)器、生化分析儀、血液氣體分析如血球計數(shù)器、生化分析儀、血液氣體分析儀等。儀等。v人體組織結(jié)構(gòu)形態(tài)人體組織結(jié)構(gòu)形態(tài)的的影像診斷影像診斷儀器：儀器：如超聲儀器、如超聲儀器、X線計算機(jī)層析攝影、核磁共線計算機(jī)層析攝影、核磁共振計算機(jī)斷層攝影及電子內(nèi)窺鏡等。振計算機(jī)斷層攝影及電子內(nèi)窺鏡等。.理療用儀器理療用儀器v電療機(jī)電療機(jī)： 包括靜電治療機(jī)和低、中、高頻治療機(jī)等。包括靜電治療機(jī)和低、中、高頻治療機(jī)等。v光療機(jī)光療機(jī)： 包括紅外線治療機(jī)、紫外線治療機(jī)、激光包括紅外線治療機(jī)、紫外線治療機(jī)、激光治療機(jī)等。治療機(jī)等。v磁療機(jī)磁療機(jī)：包括旋磁治療機(jī)、中頻交變治療機(jī)等。包括旋磁治療

16、機(jī)、中頻交變治療機(jī)等。v超聲波治療機(jī)超聲波治療機(jī)：包括超聲霧化吸入器、超聲波治療機(jī)等。包括超聲霧化吸入器、超聲波治療機(jī)等。.成像類儀器的種類：1）X射線成像裝置（射線成像裝置（XCT）2）磁共振成像裝置（）磁共振成像裝置（MRI）3）超聲成像裝置（）超聲成像裝置（US）4）正電子發(fā)射斷層掃描成象系統(tǒng)（）正電子發(fā)射斷層掃描成象系統(tǒng)（PET）5）功能磁共振成像（）功能磁共振成像（fMRI）1-33.1-34.醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)成成像像裝裝置置1-35.2. 醫(yī)學(xué)電子儀器類特點(diǎn)：技術(shù)上采用微電子化、智能化、組合化和遙測化、產(chǎn)品上自動化、小型化和多功能化。種類：1）心腦電子儀器2）監(jiān)護(hù)儀器1-36.醫(yī)學(xué)電子儀器

17、1-37.本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)1. 1. 醫(yī)學(xué)儀器的基本結(jié)構(gòu)：醫(yī)學(xué)儀器的基本結(jié)構(gòu)：.本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)2. 2. 醫(yī)學(xué)傳感器的作用：醫(yī)學(xué)傳感器的作用：3. 3. 醫(yī)學(xué)儀器的信息處理系統(tǒng)的作用：醫(yī)學(xué)儀器的信息處理系統(tǒng)的作用：.生物醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展與展望生物醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展與展望一一. 21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展 由于各學(xué)科的新成果不斷融入由于各學(xué)科的新成果不斷融入 ，現(xiàn)代電，現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信號與信息處理技術(shù)子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信號與信息處理技術(shù)已是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與醫(yī)療儀器設(shè)備已是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與醫(yī)療儀器設(shè)備的核心技術(shù)，特別是當(dāng)代生命科學(xué)和信息科的核心技術(shù)，特別

18、是當(dāng)代生命科學(xué)和信息科學(xué)兩大前沿學(xué)科的發(fā)展學(xué)兩大前沿學(xué)科的發(fā)展 ，為生物醫(yī)學(xué)工程和，為生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)療器械的未來展現(xiàn)了更為廣闊的前景。醫(yī)療器械的未來展現(xiàn)了更為廣闊的前景。 當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)中最具代表性的技當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)中最具代表性的技術(shù)是：術(shù)是：數(shù)字醫(yī)學(xué)影象技術(shù)數(shù)字醫(yī)學(xué)影象技術(shù)；物理外科手術(shù)技物理外科手術(shù)技術(shù)術(shù)；電生理參數(shù)檢測與監(jiān)護(hù)技術(shù)電生理參數(shù)檢測與監(jiān)護(hù)技術(shù)；臨床檢驗(yàn)、臨床檢驗(yàn)、分析與分子生物學(xué)技術(shù)分析與分子生物學(xué)技術(shù)；醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息系醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)統(tǒng)。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展1 1、數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)：、數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)： 主要有主要有CTCT、M

19、RIMRI、PETPET、DRDR、Ultro-SUltro-S等等。 是根據(jù)人體組織對是根據(jù)人體組織對外源性外源性X線的不同吸收線的不同吸收程度，來判斷人體組程度，來判斷人體組織器官結(jié)構(gòu)變化的成織器官結(jié)構(gòu)變化的成像設(shè)備。像設(shè)備。（1）計算斷層攝影）計算斷層攝影 （ Computed Tomography ）診斷，簡稱）診斷，簡稱CT ：.CT.4層、層、8層、層、16層、層、32層、層、64層圖像的螺旋層圖像的螺旋CT機(jī)機(jī) Philips(飛利浦）飛利浦）toshiba(東芝）東芝）島津島津siemens(西門子）西門子） 日立日立GE(美國通用）美國通用）.（2 2）磁共振造影術(shù)磁共振造影

20、術(shù) (Magnetic Resonance (Magnetic Resonance ImagingImaging），簡稱），簡稱MRIMRI： .MRI 之一之一.MRI 之二之二.MRI 之三之三.MRI 之四之四.CT 與與 MRI .u 根據(jù)磁體不同可以分為：根據(jù)磁體不同可以分為： 常導(dǎo)型、永磁型和超導(dǎo)型。常導(dǎo)型、永磁型和超導(dǎo)型。u 根據(jù)磁體的主磁場大小可以分為：根據(jù)磁體的主磁場大小可以分為： 低場（低場（1.0T) 目前臨床應(yīng)用的達(dá)到目前臨床應(yīng)用的達(dá)到3.0TGE 、飛利浦、西門子等、飛利浦、西門子等.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展（3 3）正電子發(fā)射斷層掃描成像）正

21、電子發(fā)射斷層掃描成像(Positron (Positron Emission Tomography)Emission Tomography)，簡稱，簡稱 PETPET.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展（4 4）USUS( (ultrasound)：代表當(dāng)前水平的產(chǎn)品是全數(shù)代表當(dāng)前水平的產(chǎn)品是全數(shù)字化多功能彩超，融入了寬帶、高密度探測、全字化多功能彩超，融入了寬帶、高密度探測、全程動態(tài)聚焦、諧波成象、快速三維重構(gòu)等新技術(shù)。程動態(tài)聚焦、諧波成象、快速三維重構(gòu)等新技術(shù)。由于其無創(chuàng)、實(shí)時，被廣泛用于體檢普查、臨床由于其無創(chuàng)、實(shí)時，被廣泛用于體檢普查、臨床診斷、定位以及手術(shù)導(dǎo)航等。診斷、

22、定位以及手術(shù)導(dǎo)航等。.全數(shù)字化多功能彩色多普勒超聲診斷儀全數(shù)字化多功能彩色多普勒超聲診斷儀.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展（5 5） DR(Digital Radiography) 直接數(shù)字化直接數(shù)字化X射線射線攝影系統(tǒng)攝影系統(tǒng) ： 是直接將是直接將X線光子通過電子暗盒轉(zhuǎn)換為數(shù)字化圖線光子通過電子暗盒轉(zhuǎn)換為數(shù)字化圖像，它利用硒作為像，它利用硒作為X線檢測器，由電子暗盒、掃線檢測器，由電子暗盒、掃描控制器、系統(tǒng)控制器、影像監(jiān)示器等組成。描控制器、系統(tǒng)控制器、影像監(jiān)示器等組成。 輻射劑量低（可下降輻射劑量低（可下降30%-70%30%-70%），分辨率高，可），分辨率高，可數(shù)字化

23、傳輸、存儲實(shí)現(xiàn)無膠片化。數(shù)字化傳輸、存儲實(shí)現(xiàn)無膠片化。.DR（X-RAY）.DR（X-RAY）.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展（6 6）醫(yī)學(xué)影像的后處理技術(shù)醫(yī)學(xué)影像的后處理技術(shù)： CT、MRI、DSA、SPECT、PET和超聲等和超聲等產(chǎn)生的數(shù)字化圖像，經(jīng)計算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行再加產(chǎn)生的數(shù)字化圖像，經(jīng)計算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行再加工并從定性到定量對圖像進(jìn)行分析的過程稱為醫(yī)工并從定性到定量對圖像進(jìn)行分析的過程稱為醫(yī)學(xué)圖像后處理技術(shù)。學(xué)圖像后處理技術(shù)。 如：圖象濾噪、圖象分割、三維重構(gòu)等技術(shù)如：圖象濾噪、圖象分割、三維重構(gòu)等技術(shù) ； 圖象配準(zhǔn)和融合技術(shù)；圖象配準(zhǔn)和融合技術(shù)； 圖象無損壓縮技術(shù)

24、；圖象無損壓縮技術(shù)； 虛擬人體可視化技術(shù)等等虛擬人體可視化技術(shù)等等 。.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展2 2、高能物理治療技術(shù)：高能物理治療技術(shù)： （1 1）放療與立體定向放射外科手術(shù)：）放療與立體定向放射外科手術(shù)： 刀；刀；X X刀；粒子刀刀；粒子刀 （2 2）超聲治療技術(shù)：其代表性的進(jìn)展表現(xiàn)在超聲）超聲治療技術(shù)：其代表性的進(jìn)展表現(xiàn)在超聲外科手術(shù)刀（外科手術(shù)刀（202030kHz30kHz），超聲體外碎石機(jī)），超聲體外碎石機(jī)（1 12MHz2MHz）、無創(chuàng)性高強(qiáng)聚焦超聲外科（）、無創(chuàng)性高強(qiáng)聚焦超聲外科（0.5-0.5-4.5MHz4.5MHz）等方面。）等方面。（3 3）電

25、磁波熱療技術(shù)電磁波熱療技術(shù) ：主要是利用微波（主要是利用微波（24502450、915915、433MHz433MHz）、高頻（幾）、高頻（幾MHzMHz到幾十到幾十MHzMHz）、射）、射頻（頻（100-1000KHz100-1000KHz）的生物熱效應(yīng)，在生物組織）的生物熱效應(yīng)，在生物組織產(chǎn)生高溫達(dá)到治療目的。產(chǎn)生高溫達(dá)到治療目的。（4 4）高能腫瘤熱療技術(shù)高能腫瘤熱療技術(shù) .放射治療放射治療.21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展3 3、高度發(fā)展的電生理檢測設(shè)備與監(jiān)護(hù)技術(shù)高度發(fā)展的電生理檢測設(shè)備與監(jiān)護(hù)技術(shù) ： （1 1）以微機(jī)為核心的數(shù)字化電生理檢測設(shè)備，正以微機(jī)為核心的數(shù)字化

26、電生理檢測設(shè)備，正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬設(shè)備。數(shù)字化與檢測、分在逐步取代傳統(tǒng)的模擬設(shè)備。數(shù)字化與檢測、分析相結(jié)合是現(xiàn)代化電生理檢測儀器發(fā)展的重要趨析相結(jié)合是現(xiàn)代化電生理檢測儀器發(fā)展的重要趨勢。勢。 （2 2）監(jiān)護(hù)儀是一種需求日益增長的、臨床急需的監(jiān)護(hù)儀是一種需求日益增長的、臨床急需的設(shè)備。設(shè)備。目前，常用的監(jiān)護(hù)儀有：多導(dǎo)生理監(jiān)護(hù)儀目前，常用的監(jiān)護(hù)儀有：多導(dǎo)生理監(jiān)護(hù)儀（血壓、血氧、心電、心率、阻抗呼吸、體溫），（血壓、血氧、心電、心率、阻抗呼吸、體溫），2424小時動態(tài)監(jiān)護(hù)儀（心電、腦電），手術(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)小時動態(tài)監(jiān)護(hù)儀（心電、腦電），手術(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)備，母嬰監(jiān)護(hù)儀，胎兒監(jiān)護(hù)儀，睡眠監(jiān)護(hù)儀等。備，母嬰監(jiān)護(hù)儀，

27、胎兒監(jiān)護(hù)儀，睡眠監(jiān)護(hù)儀等。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展4 4、整體優(yōu)化的整體優(yōu)化的TMS方案方案 ： TMSTMS（Total Medical SolutionsTotal Medical Solutions）方案，是圍繞一個）方案，是圍繞一個醫(yī)療目標(biāo)，將分散、獨(dú)立工作的相關(guān)設(shè)備，優(yōu)化組合構(gòu)成醫(yī)療目標(biāo)，將分散、獨(dú)立工作的相關(guān)設(shè)備，優(yōu)化組合構(gòu)成一個儀器系統(tǒng)。目的在于把需要的診斷、治療技術(shù)進(jìn)行整一個儀器系統(tǒng)。目的在于把需要的診斷、治療技術(shù)進(jìn)行整合，構(gòu)架成一個完整體系，以獲得最佳醫(yī)療效果。合，構(gòu)架成一個完整體系，以獲得最佳醫(yī)療效果。例如心臟病學(xué)科例如心臟病學(xué)科TMSTMS方案

28、包括方案包括1212導(dǎo)心電圖機(jī)、運(yùn)動負(fù)荷測導(dǎo)心電圖機(jī)、運(yùn)動負(fù)荷測試系統(tǒng)、動態(tài)心電診斷系統(tǒng)、試系統(tǒng)、動態(tài)心電診斷系統(tǒng)、CCUCCU中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，由中央中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，由中央心電管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理；以及由肺功能測定儀、動態(tài)心電管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理；以及由肺功能測定儀、動態(tài)血壓診斷系統(tǒng)、脈氧儀、除顫起搏監(jiān)護(hù)儀等構(gòu)成的日常檢血壓診斷系統(tǒng)、脈氧儀、除顫起搏監(jiān)護(hù)儀等構(gòu)成的日常檢測、救護(hù)儀器系統(tǒng)。測、救護(hù)儀器系統(tǒng)。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展5 5、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)：醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)：（1 1）PACS-DICOM-IHEPACS-DICOM-IHE：PACSPACS(Picture Arc

29、hiving and Communication (Picture Archiving and Communication System)System)數(shù)字圖象歸檔與通信系統(tǒng)，是一個建立數(shù)字圖象歸檔與通信系統(tǒng)，是一個建立在計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)基礎(chǔ)上的管理醫(yī)學(xué)在計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)基礎(chǔ)上的管理醫(yī)學(xué)圖象的綜合系統(tǒng)。圖象的綜合系統(tǒng)。 DICOM3.0DICOM3.0 ( Digital Imaging and ( Digital Imaging and Communication in Medicine,3.0) Communication in Medicine,3.0) 是為解決不是為解

30、決不同廠商生產(chǎn)的醫(yī)學(xué)影象設(shè)備能上網(wǎng)互連而推出的同廠商生產(chǎn)的醫(yī)學(xué)影象設(shè)備能上網(wǎng)互連而推出的醫(yī)學(xué)數(shù)字圖象通信標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)數(shù)字圖象通信標(biāo)準(zhǔn) IHEIHE(Integrating the Healthcare Enterprise)(Integrating the Healthcare Enterprise)集成醫(yī)療機(jī)構(gòu)，目的在于對醫(yī)院各種醫(yī)療設(shè)備和集成醫(yī)療機(jī)構(gòu)，目的在于對醫(yī)院各種醫(yī)療設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)信息資源整合和綜合利用。系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)信息資源整合和綜合利用。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展5 5、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)：醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)：（2 2）遠(yuǎn)程醫(yī)療遠(yuǎn)程醫(yī)療 ： 遠(yuǎn)程醫(yī)療主要解

31、決跨地區(qū)的醫(yī)學(xué)信息資源最遠(yuǎn)程醫(yī)療主要解決跨地區(qū)的醫(yī)學(xué)信息資源最佳整合與利用，以及邊遠(yuǎn)地區(qū)的診療問題。能使佳整合與利用，以及邊遠(yuǎn)地區(qū)的診療問題。能使醫(yī)生實(shí)時、在線的對異地病人進(jìn)行會診、監(jiān)護(hù)、醫(yī)生實(shí)時、在線的對異地病人進(jìn)行會診、監(jiān)護(hù)、咨詢、指導(dǎo)治療，可在自己的計算機(jī)上直接對異咨詢、指導(dǎo)治療，可在自己的計算機(jī)上直接對異地病人資料進(jìn)行采集、查閱、編輯，并可以通過地病人資料進(jìn)行采集、查閱、編輯，并可以通過計算機(jī)，與二位以上的同行對同一記錄資料進(jìn)行計算機(jī)，與二位以上的同行對同一記錄資料進(jìn)行討論研究，作出判斷，提出醫(yī)療指導(dǎo)性建議。討論研究，作出判斷，提出醫(yī)療指導(dǎo)性建議。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望世紀(jì)

32、生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望 21 21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器世紀(jì)生物醫(yī)療儀器將繼續(xù)在醫(yī)學(xué)診斷、手將繼續(xù)在醫(yī)學(xué)診斷、手術(shù)、監(jiān)護(hù)、康復(fù)等方面獲得更大發(fā)展，術(shù)、監(jiān)護(hù)、康復(fù)等方面獲得更大發(fā)展， 總趨勢是：器械智能化、簡易化；保健轉(zhuǎn)向總趨勢是：器械智能化、簡易化；保健轉(zhuǎn)向家庭；生物、物理、工程設(shè)計領(lǐng)域交叉融合；提家庭；生物、物理、工程設(shè)計領(lǐng)域交叉融合；提高臨床診斷精確性。高臨床診斷精確性。 計算機(jī)輔助診斷、智能器械、生物傳感器、計算機(jī)輔助診斷、智能器械、生物傳感器、機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)等在內(nèi)的計算機(jī)相關(guān)技術(shù)；分子醫(yī)機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)等在內(nèi)的計算機(jī)相關(guān)技術(shù)；分子醫(yī)學(xué)；家庭與自我保?。晃?chuàng)方法；器械學(xué)；家庭與自我保??；微創(chuàng)方法；器

33、械/藥物結(jié)合藥物結(jié)合的產(chǎn)品；人工器官移植的產(chǎn)品；人工器官移植/輔助裝置及組織工程組件輔助裝置及組織工程組件等產(chǎn)品將進(jìn)一步得到發(fā)展。等產(chǎn)品將進(jìn)一步得到發(fā)展。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望 1 1） 機(jī)器人外科與微系統(tǒng)技術(shù)機(jī)器人外科與微系統(tǒng)技術(shù) ： 機(jī)器人外科機(jī)器人外科是指外科醫(yī)生應(yīng)用機(jī)器人去完成是指外科醫(yī)生應(yīng)用機(jī)器人去完成某些精確的外科任務(wù)，而非用機(jī)器人取代外科醫(yī)某些精確的外科任務(wù)，而非用機(jī)器人取代外科醫(yī)生。生。 微系統(tǒng)技術(shù)微系統(tǒng)技術(shù)：是微電子、計算機(jī)技術(shù)和精密：是微電子、計算機(jī)技術(shù)和精密機(jī)械相結(jié)合的高新技術(shù)。主要用于微創(chuàng)診斷和治機(jī)械相結(jié)合的高新技術(shù)。主要用于微創(chuàng)診

34、斷和治療。療。 2 2）納米材料與納米醫(yī)學(xué)：）納米材料與納米醫(yī)學(xué)： 納米醫(yī)學(xué)是指制造和利用納米結(jié)構(gòu)與納米級納米醫(yī)學(xué)是指制造和利用納米結(jié)構(gòu)與納米級裝置，在分子水平上診斷、防病、治病的技術(shù)。裝置，在分子水平上診斷、防病、治病的技術(shù)。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望 3 3）生物芯片生物芯片 ：分子電子器件分子電子器件：目前的進(jìn)展是分子開關(guān)、分子儲：目前的進(jìn)展是分子開關(guān)、分子儲存器、分子導(dǎo)線、分子神經(jīng)元等分子器件。存器、分子導(dǎo)線、分子神經(jīng)元等分子器件。微型多參數(shù)生物傳感器微型多參數(shù)生物傳感器：是在一微小基片的表面：是在一微小基片的表面固定大量的分子識別探針，實(shí)現(xiàn)對化合物、

35、蛋白固定大量的分子識別探針，實(shí)現(xiàn)對化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞或其他生物組織，準(zhǔn)確、快速、質(zhì)、核酸、細(xì)胞或其他生物組織，準(zhǔn)確、快速、大信息量的篩選或檢測。大信息量的篩選或檢測?；蛐酒蛐酒菏且环N最重要的分子芯片，實(shí)際它是：是一種最重要的分子芯片，實(shí)際它是DNADNA微陣列芯片，它集成了大量密集排列的基因探微陣列芯片，它集成了大量密集排列的基因探針，通過與被檢測的核酸序列，互補(bǔ)匹配，進(jìn)行針，通過與被檢測的核酸序列，互補(bǔ)匹配，進(jìn)行序列測量。序列測量。 .21世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望世紀(jì)生物醫(yī)療儀器的發(fā)展展望 4 4） 組織工程組件組織工程組件 ：應(yīng)用生命科學(xué)和工程學(xué)原理應(yīng)用生命科學(xué)和工程學(xué)原

36、理 ，研制能夠修復(fù)和改，研制能夠修復(fù)和改善，損傷或缺失組織功能的人造組織或器官。善，損傷或缺失組織功能的人造組織或器官。 .CT與核磁共振（與核磁共振（MRI）是兩種截然不同的檢查方法。）是兩種截然不同的檢查方法。MRI是是Magnetic Resnane Iamge的簡稱，中文為磁共振成像。的簡稱，中文為磁共振成像。MRI是把人體放是把人體放置在一個強(qiáng)大的磁場中，通過射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫質(zhì)子，發(fā)生核磁共振，然后接受質(zhì)子發(fā)出的核磁共振信號，經(jīng)過梯度場三個方置在一個強(qiáng)大的磁場中，通過射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫質(zhì)子，發(fā)生核磁共振，然后接受質(zhì)子發(fā)出的核磁共振信號，經(jīng)過梯度場三個方向的定位，再經(jīng)過計算機(jī)的運(yùn)

37、算，構(gòu)成各方位的圖像。向的定位，再經(jīng)過計算機(jī)的運(yùn)算，構(gòu)成各方位的圖像。CT由于由于X線球管和探測器是環(huán)繞人體某一部位旋轉(zhuǎn)，所以只能做人體橫斷面的掃描成像，而線球管和探測器是環(huán)繞人體某一部位旋轉(zhuǎn)，所以只能做人體橫斷面的掃描成像，而MRI可做橫斷、矢狀、冠狀和任意切面可做橫斷、矢狀、冠狀和任意切面的成像。的成像。核磁共振核磁共振(MRl)與與CT都屬于技術(shù)含量非常高的影像學(xué)檢查手段，兩者相比，核磁共振主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。都屬于技術(shù)含量非常高的影像學(xué)檢查手段，兩者相比，核磁共振主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。核磁共振能敏感地檢查出組織成分中水含量的變化，能顯示功能和新陳代謝過程等生理生化信息的變化，它使機(jī)體組織從單

38、純的解核磁共振能敏感地檢查出組織成分中水含量的變化，能顯示功能和新陳代謝過程等生理生化信息的變化，它使機(jī)體組織從單純的解剖顯像發(fā)展為解剖學(xué)與組織生化和物理學(xué)特性變化相結(jié)合的剖顯像發(fā)展為解剖學(xué)與組織生化和物理學(xué)特性變化相結(jié)合的“化學(xué)性圖像化學(xué)性圖像”，為一些早期病變提供了診斷依據(jù)，常常比，為一些早期病變提供了診斷依據(jù)，常常比CT能更有效能更有效和更早地發(fā)現(xiàn)病變。它能非常清晰地顯示腦和脊髓的灰質(zhì)和白質(zhì)，故在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷方面優(yōu)于和更早地發(fā)現(xiàn)病變。它能非常清晰地顯示腦和脊髓的灰質(zhì)和白質(zhì)，故在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷方面優(yōu)于CT，對顱腦、脊柱和脊髓疾病，對顱腦、脊柱和脊髓疾病的顯示優(yōu)于的顯示優(yōu)于CT，這

39、是，這是CT所無法比擬的；所無法比擬的； 核磁共振可根據(jù)需要直接顯示人體任意角度的切面像，可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像；而核磁共振可根據(jù)需要直接顯示人體任意角度的切面像，可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像；而CT只能顯只能顯示與身體長軸相垂直的橫斷層像；示與身體長軸相垂直的橫斷層像； 核磁共振有高于核磁共振有高于CT數(shù)倍的軟組織分辨能力，圖像中對于軟組織的對比度可以提高數(shù)倍的軟組織分辨能力，圖像中對于軟組織的對比度可以提高13個等級度，大功率的核磁共振機(jī)器拍攝的照片個等級度，大功率的核磁共振機(jī)器拍攝的照片非常清晰，甚至可以看到組織內(nèi)的細(xì)小血管；非常清晰，甚至可以看到組織內(nèi)的細(xì)小血管； 核磁共振在儀器結(jié)構(gòu)上不需要像核磁共振在儀器結(jié)構(gòu)上不需要像CT那樣有較大的機(jī)械口轉(zhuǎn)動部件和一系列高精度的探測器，只要通過電子方法調(diào)節(jié)磁場梯度即可實(shí)那樣有較大的機(jī)械口轉(zhuǎn)動部件和一系列高精度的探測器，只要通過電子方法調(diào)節(jié)磁場梯度即可實(shí)現(xiàn)掃描；現(xiàn)掃描； 核磁共振不會像核磁共振不會像CT那樣產(chǎn)生對人體有損傷的電離輻射，對機(jī)體沒有不良影響，甚至孕婦接受核磁共振檢查時對胎兒也無任何不良影那樣產(chǎn)生對人體有損傷的電離輻射，對機(jī)體沒有不良影響，甚至孕婦接受核磁共振檢查時對胎兒也無任何不良影響；響