生物医学测量法
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4组路文婷2013-10-11生物医学测量法一、概念是通过利用特别的仪器设备和技术,从研究对象中测量获取的生理、生化资料,比如血压,血气分析、血样饱和度等。
二、分类按照测量数据是不是直接从机体获取,分为机体指标的测量和实验室指标的测量。
1.机体指标的测量是从机体直接测量的生理指标,例如血压,脉搏,心电图,指尖血氧饱和度测定等。
机体指标测量时所需要的工具(如心电图仪)一般包括刺激源、受刺激的本体(如人或动物)感受器、信号处置器、显示器、资料收录和转化器六个部份。
2.实验室指标的测量不是从机体内直接测量结果,而是先抽取标本,后通过实验室查验测得结果,包括化学测量法,微生物测量法,组织细胞学测量法。
例如血气分析指标的测定,细菌菌落计数,生物活检进行病理检查等,一般需同伙专门的查验技术人员完成。
三、特点生物医学测量是以人体的生命现象作为大体对象,在测量方式、测量结果和测量结果的熟悉上,与工业测量及其他非生物医学测量相较,具有以下显著的特点,熟悉这些特点,对构建生物医学测量系统、正确操作和利用医学仪器具有十分重要的意义。
1. 生命系统的多变量特性生命体的生命活动是由多个生理及生化参量一路决定的,而在测量进程中,往往只针对某种效应和某些参数进行测量。
生命系统的这种多变量特性,决定了测量方式和技术和测量结果的涵义和结论都会带有明显的局限性2. 需从大量干扰和无用信息中提取有效信息生物医学测量工程中,由于被测参数往往十分微弱,易受外界环境的干扰(例如工频交流电干扰)和来自人体自身的其他无用信息的干扰(例如在测量体表希氏束电位时,很易受来自肌电信号的干扰)。
人体活动时的体位转变、电极不良及传感器错位时也会产生伪差,必需采用抗干扰技术、排除伪差等方式提取有效信号。
3.测量结果会受被测对象的生理和心理因素的影响在测量进程中,由于被测对象出现紧张,生理和心理都会发生转变。
心理的转变会致使生理参数(心率、血压、体温等)转变。
生物医学测量法是通过测量人体各项生理指标来了解人体健康状况的一种科学方法。
这种测量法可以帮助医生更精确地评估病人的病情,及时进行治疗和监测治疗效果。
1. 的基本原理是一种基于科学原理的测量方法,它通过测量人体的各项生理指标来了解人体的健康状况。
这些指标包括心率、血氧饱和度、血压、体温等等。
这些指标与人体健康状况密切相关,可以帮助医生进行全面评估病人的病情。
2. 的应用情景的应用情景非常广泛,可以应用于多种疾病的治疗和监测。
例如,在心脑血管疾病治疗中,医生可以通过测量血压和心率等指标来了解患者的健康状况,及时进行调整治疗方案。
在肺功能检测中,医生可以通过测量患者的呼吸率和血氧饱和度等指标来了解肺部功能状况。
此外,在神经科学和神经病学中,也具有广泛的应用。
3. 生物医学测量仪器的发展趋势随着医疗技术和科技的不断发展,生物医学测量仪器也在不断地更新和改进。
现代生物医学测量仪器已经实现数字化,可以实时收集、传输和存储数据,提高数据收集的效率和质量。
同时,随着人工智能技术的日益成熟,生物医学测量仪器还可以通过智能算法进行数据分析和处理,更加优化病人的监测和治疗效果。
4. 的优势和不足具有许多优势,例如测量数据的准确性高、实时性强等等。
然而,也存在一些不足之处。
例如,生物医学测量仪器的价格较高,使用也比较复杂,需要进行专业的培训和操作。
此外,缺乏对病人的生理和心理状况进行综合评估,不能完全代替医生进行全面的诊断和治疗。
5. 总体评价综合来看,是一种非常重要的医疗科技,可以帮助医生更加准确地评估病人的健康状况,及时进行治疗和监测治疗效果。
随着科技的进步,生物医学测量仪器也会不断地更新和升级,为人们提供更好的就医体验和医疗服务。
但是,作为医疗技术的一部分,应该结合完整的病人评估和治疗方案,不能够单独使用,同时也需要加强对医生的培训和支持。
第1章 生物医学测量的基本特点第1章 生物医学测量的基本特点1.1 生物医学测量仪器的组成 1.2 人体测量的特点 1.3 人体系统的控制模式 1.4 人体生理信息测量条件 1.5 电流的生理效应和损伤防护 1.6 生物医学测量方法和测量模型返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点本章重点 1. 测量仪器的组成 2. 人体测量的特点 3. 测量系统的控制模式 4. 生理信息测量条件 5. 生理效应和损伤防护返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点1.1 生物医学测量仪器的组成生物医学测量的目的是为了获得生物医学有 用信息,生物医学测量是各种生物医学仪器的基 础。
采用工程技术方法获取生物医学信息通常采 用适合的生物医学测量的传感技术和检测技术来 实现。
一.生物医学测量仪器的组成生物医学测量仪器一般可以分解为三个主要部 分:传感器(包括电极)、放大器和测量电路、数 据处理和显示装置。
示意图如下:返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点 返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点1.传感器: 在生物医学测量仪器的组成中,传感器的功能是把各种生理信息转换成可供测量的电信 号或其他可用信号,而电极的功能主要是把各 种生物电信号转换成可供测量的电信号。
传感器可以根据生理参数进行分类,生理 参数一般有:力、位移、速度、加速度、压 力、流量、温度、时间、声、光、电、离子浓 度等物理或化学量。
传感器能否准确地转换这 些量,对于测量来说是十分重要的。
返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点2.放大器和测量电路: 放大器和测量电路的功能是把传感器所获得的微弱信号加以放大、转换、去伪存真,从 而得到数据处理和显示装置可以处理的信号。
3.数据处理和显示装置:数据处理和显示装置对于现代化的仪器来 讲,一般用计算机完成数据的记录、储存、计 算或显示。
返回 上页 下页第1章 生物医学测量的基本特点生物医学测量中应用较多的是电子技术, 把人体的各种信号转换成电信号进行测量,然 后把测量结果作为信息,应用信号处理的方法 ,根据不同目的进行适当的处理。
生物医学测量法的步骤一、确定测量目标在进行生物医学测量之前,首先需要明确测量的目标。
这可能涉及到身体某个部位的生理参数、疾病诊断的指标、药物作用的效果等。
明确的测量目标有助于后续选择合适的测量方法和工具。
二、选择测量方法针对确定的测量目标,需要选择适当的测量方法。
这需要考虑多种因素,如测量设备的精度、可靠性、安全性、成本以及操作便捷性等。
此外,还需考虑被测量者的身体状况和舒适度。
三、获取样本根据测量的需要,可能需要进行样本的采集。
这可能涉及到血液、尿液、组织切片等。
样本的获取应当遵循无菌操作的原则,以减少感染的风险。
同时,获取样本时应尽可能减轻被测量者的痛苦和不适。
四、预处理样本在获取样本后,可能需要进行预处理,如离心、过滤、稀释等,以便进行后续的测量。
预处理过程应根据测量需要进行,并确保不会对样本造成污染或损坏。
五、进行测量根据选定的测量方法,使用相应的设备对样本进行测量。
进行测量时,应确保设备的校准和环境的稳定,以保证测量结果的准确性和可靠性。
同时,记录测量的详细步骤和条件。
六、分析测量结果对测量的结果进行分析和解释。
将测量结果与正常值范围或预期结果进行比较,判断是否存在异常或偏差。
对于异常结果,可能需要进一步的研究和验证。
七、记录与报告详细记录测量的过程、方法和结果,以及相关的分析和解释。
整理成报告,以便对后续研究和使用提供参考。
报告应清晰、准确和完整,易于理解和使用。
八、评估与反馈在完成测量和分析后,对整个过程进行评估和总结。
检查测量的准确性、可靠性和安全性,以及分析的合理性和准确性。
对于存在的问题和不足,提出改进和优化的建议,并反馈到后续的实践中。
同时,根据评估结果,不断改进和完善生物医学测量法的应用和实施。
生物医学测量法的实施步骤1. 简介生物医学测量法是一种应用于医学领域的测量技术,旨在获取和分析与人体生理、病理或药物反应相关的数据。
本文将介绍生物医学测量法的实施步骤,以帮助相关领域的研究人员和医生进行相应的实验和临床应用。
2. 设计实验或临床研究在开始生物医学测量法之前,首先要明确实验或临床研究的目的和设计。
•定义研究的目标和问题•确定实验或研究的设计类型,如前瞻性、回顾性等•确定研究对象(实验动物还是人体患者)•确定样本大小和分组方案•制定实验或研究的时间计划3. 数据采集与记录生物医学测量法需要采集并记录相关数据,以后续分析和解读。
•确定需要测量的生物医学参数,如血压、血糖等•选择相应的测量设备和工具•采集数据,确保采集的数据准确和可重复性•创建数据记录表或数据库•将数据记录下来,确保数据的安全性和保密性4. 数据处理和分析采集到的数据需要进行适当的处理和分析,以得出结论或发现规律。
•根据研究目的和问题,选择合适的统计学方法•清洗和校正数据,排除异常值和噪声•对数据进行统计分析,如描述统计、方差分析、相关分析等•进行数据可视化,生成图表、图像或表格•解读分析结果,并据此得出结论5. 结果及讨论在实施生物医学测量法后,需要对结果进行总结和讨论。
•汇总实验或研究的结果•解读结果,分析实验或研究的有效性和可靠性•讨论结果与预期或已有研究结果的一致性或差异性•提出对下一步研究的建议或展望6. 编写实验报告或学术论文最后,将实验或研究的过程、数据和结果进行书面的整理和组织。
•根据学术要求,编写实验报告或学术论文•撰写引言、方法、结果、讨论和结论等部分•确保文章的结构和逻辑性•使用合适的文献引用格式,标注参考文献7. 结论生物医学测量法的实施步骤包括设计实验或临床研究、数据采集与记录、数据处理和分析、结果及讨论以及编写实验报告或学术论文。
这些步骤有助于确保研究的科学性和可靠性,以及为科学界和医学领域提供更有效的数据和信息。
4组路文婷2013-10-11
生物医学测量法
一、定义
是通过使用特别的仪器设备和技术,从研究对象中测量获取的生理、生化资料,比如血压,血气分析、血样饱和度等。
二、分类
根据测量数据是否直接从机体获取,分为机体指标的测量和实验室指标的测量。
1.机体指标的测量是从机体直接测量的生理指标,例如血压,脉搏,心电图,指尖血氧饱和度测定等。
机体指标测量时所需要的工具(如心电图仪)一般包括刺激源、受刺激的本体(如人或动物)感受器、信号处理器、显示器、资料收录和转化器六个部分。
2.实验室指标的测量不是从机体内直接测量结果,而是先抽取标本,后通过实验室检验测得结果,包括化学测量法,微生物测量法,组织细胞学测量法。
例如血气分析指标的测定,细菌菌落计数,生物活检进行病理检查等,一般需同伙专门的检验技术人员完成。
三、特点生物医学测量是以人体的生命现象作为基本对象,在测量方法、测量
结果以及测量结果的认识上,与工业测量及其他非生物医学测量相比,具有以下显著的特点,熟悉这些特点,对构建生物医学测量系统、正确操作和使用医学仪器具有十分重要的意义。
1. 生命系统的多变量特性
生命体的生命活动是由多个生理及生化参量共同决定的,而在测量过程中,往往只针对某种效应和某些参数进行测量。
生命系统的这种多变量特性,决定了测量方法和技术以及测量结果的涵义和结论都会带有明显的局限性
2. 需从大量干扰和无用信息中提取有用信息
生物医学测量工程中,由于被测参数往往十分微弱,易受外界环境的干扰(例如工频交流电干扰)和来自人体自身的其他无用信息的干扰(例如在测量体表希氏束电位时,很易受来自肌电信号的干扰)。
人体活动时的体位变化、电极不良及传感器错位时也会产生伪差,必须采用抗干扰技术、排除伪差等方法提取有用信号。
3.测量结果会受被测对象的生理和心理因素的影响
在测量过程中,由于被测对象出现紧张,生理和心理都会发生变化。
心理的变化会导致生理参数(心率、血压、体温等)变化。
在测量过程中,被测者的不理解和不配合,尤其在进行麻醉以及经受物理和药物刺激时,受试者不能很好配合,直接影响测量过程中的伪差,从而影响测量的准确度。
如剧烈运动时,机体需氧量急剧增加,心跳增快,氧耗和冠脉血流量也相应增加。
4.被测对象具有闭环特性
生命体具有精确的自动调节能力,这是由于在生命体中存在多环路、多层次、多重控制的闭环系统特性所决定的。
多种原因可导致同一生理参数的变化,同一原因又可导致多种生理参数的同时变化。
因此,测量单一生理参数往往不能有效地评估生理
和病理状态,需要采取多参数综合测试,以及采用适当方法使人体的闭环系统暂时开环,以测量某一环节的开环响应特性,正确地加以定位并确保测量结果的唯一性和正确性。
(如多原因导致血糖浓度降低)
5. 被测对象的安全性问题
生物医学测量的对象是生命体,尤其是人体,因此其安全性是及其重要的。
测量过程中应防止各种电击的危害,尤其是在体内对心脏进行直接测量时,极微小的电流(µA级)也有可能导致室颤。
其次,电流通过人体时,会产生许多物理变化(例如热效应)和化学变化,并会引起多种复杂的生理效应。
另外,要求测量装置不能产生有毒的物质,应与人体组织与血液有较好的生物相容性等
6.新方法建立与评估的困难
生物医学测量的新方法,尤其是一些间接测量方法往往会涉及测试模型的建立问题。
由于研究者对生命现象复杂程度了解不够,加上生物个体差异很大,因此测试模型往往带有片面性,在评估时也缺乏正确、有效的措施。
7.环境的限制
测量环境,例如温度、湿度、电磁场干扰、振动、冲击等,都会使测量产生困难。
尤其是在进行细胞级的测量时,利用微电极测量细胞内的电位变化时,对环境要求很严,否则会影响测量结果的可靠性。
8.适用性问题
任何测量方法与技术都有一定的局限性,尤其是在生物医学领域。
生命体中的各个系统、组织和器官,同一测量对象可能有多种测量方法,每一种测量都在一定条件限制下进行的,因此,不同测量对象需要有其相关的测量手段与方法,在进行测量以前首先要研究方法与技术的适用性问题
四、生物医学测量的范围
是对生物体中包含的生命现象、状态、性质、变量和成分等信息进行检测和量化的技术。
是一种最重要的基础性技术,应用领域:生命科学研究、医学研究及临床诊断、病人监护、治疗控制、人工器官及其测评等等。
在生物医学的所有领域,包括生物力学、生物材料、生物医学电磁学、生理系统的建模与仿真等等,必须直接或间接应用生物医学测量技术
五、应用
1.测量与护理有关的基本生理过程:例如研究青少年在愤怒和平静状态下的血压变
化,研究抗癌型小白鼠的蛋白质摄入量和营养状况。
2.选择护理干预方法:例如探讨心脏外科手术病人术后的最佳体位,则可通过测量研
究对象的血气分析结果;新生儿开始沐浴的不同时间(出生后4小时,8小时)对其体温的影响等。
3.评价护理干预效果:常将改进的新干预方法与传统的护理常规作比较,例如:音乐
疗法对冠心病患者术前焦虑水平的作用,则患者心率是一项重要测量指标;放松技术和意念想象疗法对冠心病病人生理心理功能的影响等。
4.改进标本采集方法:护理操作流程的改善需要一些客观指标来衡量。
例如血红蛋白
在床旁测量的结果与标本收回实验室测得的结果的差异,以改进标本采集时间;血糖标本采取时间和留置时间的研究等。
5.测量患者的生理功能:在描述性研究中,评价生理性指标与患者个体行为的关系。
例如研究肺癌患者主管睡眠质量和客观睡眠评价直接的关系,客观睡眠的评价通过华仔戴睡眠测量计测器;研究病人在术前获进行有创性检查钱紧张状况下的生理指标与心理社会变量(情绪、应对反应)之间的关系;
6.基因检测基因检测通过收集血液、其他体液获细胞并进行DNA检测,可应用于
诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测,是当今最新和最复杂技术之一。
虽然基因检测在护理研究中并不多见,但也是一种趋势。
例如,加利福尼亚大学护理学院的一项研究探讨癌症患者早上、晚上疲劳感和睡眠受干扰程度与1L-6基因型的相关性。
六、优点与缺点
优点:应用生物医学测量法所获得的资料相对更客观、精确、可信度高,
缺点:1仪器和工具的精确度和功能会影响测量的结果,所以在使用之前一定要做好仪器获工具的校对工作,以免产生偏倚。
生物医学测量法在护理研究中常常与自陈法或观察法一起使用,以收集到更全面的资料。
2.必须使用某些设备,因此资料收集成本偏高。
3.可能对研究对象有一定影响,在开展研究之前需要经过医学伦理委员会讨论审批。
七、注意事项
由于生物医学测量法涉及专科基础,护理研究人员在应用时需要与改领域专业人员合作。
一般在选择生物医疗仪器协助资料获取时,应考虑一系列相关因素,包括研究经费是否充裕,是否要进行人员的培训,测量是有创性还是无创性,是否掌握仪器的安全性能,是否了解仪器的敏感度并熟练掌握其使用方法等。
参考文献
1.王克芳.护理科研.北京:北京大学医学出版社,2006
2.肖顺贞.护理研究.第二版.北京:人民卫生出版社,2002
3.胡雁.护理研究.第四版.北京:人民卫生出版社,2012。