醫(yī)學(xué)電子儀器的原理與設(shè)計期末資料

1、1、 準確度：是衡量儀器測量系統(tǒng)誤差的一個尺度。準確度=理論值-測量值理論值×100%2、精密度：是指儀器對測量結(jié)果區(qū)分程度的一種度量，表示出在相同條件下用同一種或方法多次測量所得數(shù)值的重復(fù)性或離散程度。3、輸入阻抗：外加輸入變量（電壓、力、壓強）與相應(yīng)變量（電流、速度、流量）之比；若儀器使用傳感器作非電參數(shù)測量，其輸入阻抗Z為被測量的輸入變量X1和另一固有變量X2的比值。4、靈敏度：是指輸出變化量與引起它變化的輸入變化量之比。5、頻率響應(yīng)：是指儀器保持線性輸出時允許其輸入頻率變化的范圍。6、信噪比：信號功率PS與噪聲噪聲功率PN之比。檢測生物信號的儀器要求有比較高的信噪比。7、零點

2、漂移：儀器的輸入量在恒定不變（或無輸入信號）時，輸出量偏離原來起始值而上下漂動、緩慢變化的現(xiàn)象稱為零點漂移。（溫度影響尤為突出）8、共模抑制比：衡量放大差模信號和抑制共模信號的能力。CMRR=AdAc1-5 簡述醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計步驟。（1） 生理模型的構(gòu)建（2） 系統(tǒng)設(shè)計（3） 實驗樣機設(shè)計（4） 動物實驗研究（5） 臨床實驗（6） 提交儀器認證與注冊有關(guān)申請2-3 散粒噪聲與熱噪聲的區(qū)別是什么？熱噪聲：由導(dǎo)體中載流子的隨機熱運動引起的。電壓均方值散粒噪聲：在半導(dǎo)體器件中，載流子產(chǎn)生余小時的隨機性，使得流動著的載流子數(shù)目發(fā)生波動，時多時少，由此而引起電流瞬時漲落稱為散粒噪聲。電流均方值均方值功率

3、譜密度熱噪聲Ut2=4kTRfSf=4kTR散粒噪聲I2=4qIDCfSf=2qIDC2-51f噪聲過程的譜密度為8×10-9V2/Hz，問6002400Hz頻段上輸出噪聲均方根電壓是多少？Uf2=Klnf1f2Uf2=8×10-9×ln2400600Uf2=8×10-9×ln4Uf2=11.09×10-9V2Uf=105.3V2-9 系統(tǒng)的噪聲系數(shù)是13，若輸入信噪比是65，輸出信噪比是多少？噪聲系數(shù)=輸入信噪比輸出信噪比13=65輸出信噪比輸出信噪比=53-4 圖3-11是屏蔽驅(qū)動電路，請問屏蔽驅(qū)動電路的主要作用是什么？并分析該電

4、路是如何實現(xiàn)其功能的。右腿驅(qū)動電路的主要作用。屏蔽驅(qū)動電路的作用是使引線屏蔽層分布電容的兩端共模電壓保持相等。該電路等效于右腿驅(qū)動電路的主要作用：1、 減少位移電流的干擾，基線漂移減少2、 對電器隔離保護4-2 試討論選擇威爾遜中心端電阻時應(yīng)考慮的因素，說明電阻選的太大或太小的優(yōu)缺點。威爾遜(Wilson)提出在三個肢體上各串聯(lián)一只5 k的電阻（可在5300 k間選，稱為平衡電阻），使三個肢端與心臟間的電阻數(shù)值互相接近，因而把它們連接起來獲得一個接近零值的電極電位端，稱它為威爾遜中心電端。電阻選得太?。喝齻€肢體連成一點作為參考電極點，這一點的電位并不為零。 電阻選得太大：相當于增大信號源內(nèi)阻，

5、減小了心電信號幅值，干擾信號增大。4-7 心電圖機前置放大器在設(shè)計上有什么要求？1、 高輸入阻抗2、 高共模抑制比3、 低零點漂移4、 低噪聲5、 寬的線性工作范圍4-11 何為特異性誘發(fā)電位？臨床上常用的誘發(fā)電位有哪幾種？特異性誘發(fā)電位是指給予刺激后經(jīng)過一定的潛伏期，在腦的特定區(qū)域出現(xiàn)的電位反應(yīng)。模式翻轉(zhuǎn)視覺誘發(fā)電位：向視網(wǎng)膜給予視覺刺激時，在兩側(cè)后頭部所記錄到的由視覺通路產(chǎn)生的電位變化。腦干聽覺誘發(fā)電位：給予聲音刺激，從頭皮上記錄到的由聽覺通路產(chǎn)生的電位活動，電位源于腦干聽覺通路。短潛伏期體感誘發(fā)電位：軀體感覺系統(tǒng)在受外界某一特定刺激（通常是脈沖電流）后的一種生物電活動。5-4 簡述血壓直

6、接測量方法中測量誤差的主要來源及消除方法。1、 測壓導(dǎo)管選擇不當。2、 導(dǎo)管送至心臟部分的血管中或心腔內(nèi)時，其測壓端口方向不同，也會導(dǎo)致測壓誤差。3、 導(dǎo)管進入測壓部位，可能影響血液的正常流通，甚至產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，從而造成測壓誤差。4、 傳感器的感壓面與插入體內(nèi)的測壓導(dǎo)管口不是處在同一等壓面上，其差值將直接導(dǎo)致測壓誤差，尤其是在測量數(shù)值較低的靜脈壓時，這個誤差不能忽視。5、 連接導(dǎo)管腔與血壓傳感器的管道，若采用可塑性較強的一般輸液管，其管腔可能因血壓的高低而舒張和收縮，也可能因外部物品擠壓管道或管道扭動、彎曲或管外的振動而導(dǎo)致測壓誤差，即產(chǎn)生所謂的導(dǎo)管鞭形畸變。6、 在血壓監(jiān)護系統(tǒng)中，所使用的連

7、接三通接頭制作各異、內(nèi)腔粗細不勻，導(dǎo)致血液流動時的局部速度改變，也會影響測壓精度。7、 系統(tǒng)內(nèi)若存在殘留氣泡，該氣泡對血壓起緩沖作用，導(dǎo)致系統(tǒng)的有效順應(yīng)性增大，而測壓系統(tǒng)的固有頻率、阻尼系數(shù)增大，甚至導(dǎo)致血壓波形的嚴重失真，因而引起誤差。8、 導(dǎo)管系統(tǒng)的接頭過多。9、 整個測壓量程范圍內(nèi)存在不同程度的非線性。10、 血液壓力由于需經(jīng)壓力導(dǎo)管才能在血壓傳感器中進行機電變換，因此血液壓力波與顯示的血壓電信號間存在時間的滯后，從而導(dǎo)致延遲失真。5-7 簡述測振法無創(chuàng)測量血壓的基本原理。在血壓檢測部位施加一外力，當外力超過某一值后，在減壓過程中根據(jù)檢測到的脈搏波和壓力值計算出血壓值（Ps，Pd，Pm）

8、的方法稱為測振法。通過監(jiān)測因血液流經(jīng)彈性動脈而引起袖帶內(nèi)壓力的波動來實現(xiàn)的。在測量中，首先繞在病人手臂或其他肢端的袖帶充氣加壓使動脈血管阻斷；然后袖帶以階梯量逐漸放氣，當袖帶內(nèi)壓力下降到一定壓力時，血液開始在血管內(nèi)流動。隨著壓力的下降，血流量加大，同時引起袖帶內(nèi)壓力脈搏波動幅度(pressure pulse)的增大直至達到最大值；當壓力進一步下降時，波動幅度開始減小。即袖帶壓力以階梯量逐漸下降，壓力波動幅度會以先上升后下降的規(guī)律下降。根據(jù)壓力波動幅度的包絡(luò)曲線就可以計算出平均動脈壓、收縮壓和舒張壓。記錄某一時間內(nèi)的脈搏個數(shù)可以得到脈率值。6-1 簡述監(jiān)護儀的臨床應(yīng)用的作用和適用范圍，及分類。監(jiān)

9、護儀是放置在床邊，直接通過傳感器及連接電纜實現(xiàn)對受試者的生命信息進行實時監(jiān)測的醫(yī)療設(shè)備，并具備報警、數(shù)據(jù)存儲等功能，根據(jù)其功能、性能和預(yù)期應(yīng)用等，可分成多參數(shù)監(jiān)護儀、單參數(shù)監(jiān)護儀和中央監(jiān)護系統(tǒng)等，同時又根據(jù)具體的應(yīng)用科室在細分成手術(shù)室、重癥監(jiān)護室、急癥室以及門診等專用監(jiān)護儀。6-7 Holter系統(tǒng)主要由哪些部分組成？動態(tài)心電監(jiān)護儀：主要由攜帶式心電記錄盒和基于PC機的心電分析系統(tǒng)這兩部分組成，還包括電源、數(shù)據(jù)存儲器、相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件。動態(tài)血壓監(jiān)護儀：主要由便攜式無創(chuàng)血壓測量和和基于PC機的血壓分析系統(tǒng)組成。7-1 心臟起搏器的作用是什么？心臟起搏器主要分幾大類？用一定形式的脈沖電流刺激心臟

10、，使有起搏功能障礙或房室傳導(dǎo)功能障礙等疾病的心臟按一定頻率應(yīng)激收縮。1、 固定型起搏器：無論心臟自搏心律快慢與否，起搏器只發(fā)出固定（或經(jīng)調(diào)節(jié)改變）頻率、幅度的電脈沖，不受自主心律的支配，一旦心臟自主心率超過電脈沖頻率，心臟將自身搏動。2、 R波同步型起搏器：受R波控制，有一定同步作用。a) R波抑制型：不但能對心臟發(fā)放刺激脈沖，而且能接受來自心臟的R波控制。b) R波觸發(fā)型：能發(fā)出一定戒律的起搏脈沖。3、 P波同步起搏器：受P波控制，有一定同步作用。將心房活動時產(chǎn)生的P波，經(jīng)心房電擊送給起搏器進行放大，并延遲約120ms，再觸發(fā)起搏器的脈沖發(fā)生器，最后通過電擊向心室刺激脈沖，心室活動受到心房電

11、激的控制。4、 房室順序型：每次刺激先發(fā)放一個脈沖，刺激心房起搏，經(jīng)過延遲適當一段時間后再發(fā)放一個脈沖刺激心室起搏，以此保持房室激動的生理順序。5、 雙灶按需型：兩個相關(guān)脈沖發(fā)生器，它們先后按一定時序發(fā)放起搏脈沖，使心房和心室的起搏都在按需方式下進行，其房室激動保持生理順序。6、 程序控制型：由體內(nèi)和體外兩部分構(gòu)成，體外部分可以按照患者病理生理的需要由醫(yī)生或患者任意改變起搏參數(shù)和起搏工作方式，并發(fā)出編碼的磁脈沖，通過電磁鐵產(chǎn)生的磁場傳給體內(nèi)部分。7-6 什么叫做心臟除顫器？其作用是什么？心臟除顫器是一種應(yīng)用電擊來搶救和治療心律失常病人的醫(yī)療電子設(shè)備。 作用：用較強的脈沖電流通過心臟來消除心律失

12、常，使之恢復(fù)竇性心律。8-1 簡述發(fā)生電擊的原因和預(yù)防電擊的措施。原因：1、 人體與電源之間存在著兩個接觸點2、 兩點之間存在電位差3、 電源的電壓高至足以產(chǎn)生生理效應(yīng)措施：1、 基礎(chǔ)絕緣2、 附加保護3、 保護接地4、 漏電斷路器5、 地線的配電方式6、 等電位化7、 輔助絕緣8、 醫(yī)用安全超低壓電源9、 患者保護8-n 醫(yī)用電子儀器按防電擊類型和防電擊程度分類，每類是什么？1、按防電擊類型分類：I類設(shè)備：對電擊的防護不僅依靠基本絕緣，而且還有附加安全保護措施，把設(shè)備和供電裝置中固定布線的保護接地導(dǎo)線連接起來，使可觸及的金屬部件即使在基本絕緣失效時也不會帶電的設(shè)備。II類設(shè)備：對電極的防護不僅依靠基本絕緣，而且還有如雙重絕緣或加強絕緣那樣的附加安全保護措施，但沒有保護接地措施，也不依賴于安裝條件的設(shè)備。III類設(shè)備：防觸電保護依靠安全特低電壓供電，且設(shè)備內(nèi)可能出現(xiàn)的電壓值不會高于安全特低電壓值。2、 按防電擊程度分類：B型設(shè)備：應(yīng)用部分符合醫(yī)用電氣設(shè)備對電擊防