生物医学工程思考题答案

1、请您为生物医学工程下个定义，列举三个生物医学工程学包含的研究方向。

定义: 生物医学工程是综合数学、物理、化学，以及工程中的理论、方法和技术，研究生物学、医学、行为科学以及人类健康的边缘、交叉性学科。

研究方向：致力于生物学、材料科学、过程控制、组织//器官移植、仪器科学和信息学中相关的创新性研究2、生物医学工程涉及的主要技术有哪些？生物技术、生物控制技术、医学影像技术、生物医学材料技术、计算机相关技术、生物医学测量与治疗技术3、何为医学仪器？请画出医学仪器系统通用构成框图。

是指那些单纯或组合应用于人体的仪器，包括智能化仪器中的软件。

4、试谈医院信息系统（HIS）的组成、功能和发展趋势。

你对医院的信息系统建设有何建议？组成：医院管理信息系统和临床医疗信息系统功能：1．收集并永久存储医院所需全部数据2．具有单项事务处理、综合事务处理和辅助决策功能3．具备持续运行功能4．具备支持系统开发和研究工作的必要软件和数据库5．具有可扩展性发展趋势：管理信息系统——临床医疗信息系统——区域医疗信息网络你对HIS的建议：（1）在医院物资管理中，减少资金占用，保证供应（2）为医院管理人员提供管理和决策信息，及时调整各种人员和物资安排（3）加速培养高水平医务人员5、浅谈我国医院信息系统的现状，并简述医院信息系统建设的意义。

现状：1.2. 问题：标准化问题、发展不平衡、法律不完善、医院内部因素意义：现代信息技术正在使人类的生活方式发生革命性变化，医院信息化是现代社会发展的必然趋势，推进医院信息系统建设才能使医院赶上时代潮流；随着医学科技快速发展和医疗设备不断更新，医院管理更加复杂，对医院管理的科学性要求越来越高，医院信息化建设正是走“优质、高效、低耗”发展道路的最有效手段，因而加快信息化建设步伐是现代医院管理的发展要求；国家医疗体制和医疗保险制度改革政策与措施的推行，对医院运行模式与管理提出了新的要求，医院必须采用信息化手段才能满足对改革的要求，这是历史的必然和新的发展机遇。

医院信息化建设是医疗保险制度发展与卫生改革的必然要求。

6、简述医院信息系统的定义及特点。

国内医院信息系统目前所面临的主要问题。

定义：是指利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代化手段，在医院及其所属各部门对人流、物流、财流进行综合管理，对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存贮、处理、提取、传输、汇总、加工生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的信息系统。

医院信息系统是现代化医院建设中不可缺少的基础设施与支撑环境。

特点：主要是以信息标准化和数据库技术为基础，以临床应用为核心，以医疗质量控制和提高工作效率为目的，建立人、财、物、业务等方面的基本信息库，构建业务、管理和决策三个层次的系统功能，覆盖医院管理的各个部门及患者在诊疗中的各个环节，满足医院日益增长的信息需求，并为医院提供全方位的信息服务。

问题：标准化问题、发展不平衡、法律不完善、医院内部因素7、简述医院信息系统的总体规划（一般格式）。

答：《一》建设目标1、总体目标 2、建设的基本原则 3、分解子目《二》实现目标的必要条件1、计算机设备配备2、经费投入 3、流程再造4、人员素质要求5、主要规章制度调整 6、工作协调《三》可行性分析和评估1、经济可行性2、管理工作可行性3、学科建设与医院长远发展4、信息系统软件的选择5、风险分析《四》实施计划：第一年第二年第三年…《五》保障措施8、简述PACS系统基本组成。

答：图像存档与通信系统简称ＰＡＣＳ。

PACS系统在物理结构上采用各种网络将不同类型的计算机连接起来，包括医学成像设备、图像采集计算机、PACS控制器(包括数据库和存档管理)、以及图像显示工作站。

9、何为远程医疗？它由哪几部分组成？关键技术是什么？与常规医疗有何优点？答：远程医疗是指通过计算机技术、通信技术与多媒体技术，同医疗技术相结合，旨在提高诊断与医疗水平、降低医疗开支、满足广大人民群众保健需求的一项全新的医疗服务。

（百度答案）三个组成：用户终端，医疗会诊和联系中心与通信信息网络关键技术：计算机处理技术、数字技术、图像技术、图像无损压缩和解压技术、高分辨率医学影像采集技术、大容量存储技术、远程网络通信技术等优点：1、在恰当的场所和家庭医疗保健中使用远程医疗可以极大地降低运送病人的时间和成本。

2、可以良好地管理和分配偏远地区的紧急医疗服务，这可以通过将照片传送到关键的医务中心来实现。

3、可以使医生突破地理范围的限制，共享病人的病历和诊断照片，从而有利于临床研究的发展。

4、可以为偏远地区的医务人员提供更好的医学教育。

10、何为生物医学信号处理？试举一例说明临床上的应用。

答：根据生物医学信号特点，应用信息科学的基本理论和方法，研究如何从被干扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息，并对它们进步分析、解释和分类。

临床上的应用：心血管系统电信号处理11、试比较A、M、B超成像的异同点，并举例说明它们的临床应用。

答：与Ａ型超声一样，Ｍ型超声是由单晶片发射，单声束进入人体，因而只能获得一条线上的回波信息。

较之Ｂ型超声所获得的一个切面的信息量要少得多。

当然，Ａ型超声能准确地显示人体组织内各部位间的距离，而Ｍ型超声则可看出各部位间在一定时间内相互的位移关系，即心动状态。

Ｂ型超声，为辉度调制型，其原理与Ａ型不同点有三：⒈它将回声脉冲电信号放大后送到显示器的阴极，使显示的亮度随信号的大小而变化(辉度调制）；⒉Ｂ型超声发射的声束必须进行扫查，加在显示器垂直方向的时基扫描与声束同步，以构成一幅二维切面声像；⒊医生根据声像所得之人体信息诊断疾病，而不是象Ａ型超声那样根据波型所反映的人体信息诊病。

临床应用：Ａ超应用：临床上常用此法测定组织界面的距离、脏器的径线，探测肝、胆、脾、肾、子宫等脏器的大小和病变范围，也用于眼及颅脑疾病的探查。

Ｂ超应用：妇产科方面（如确诊早孕，流产的诊断）。

Ｂ超应用：主要用于心脏及大血管检查12、试述放射性核素显像（RNI）的技术特点。

什么是核素示踪技术？它有哪些优点？技术特点：功能性显像；检测灵敏度高；获取定性、定量、定位的生物体内物质动态变化规律；方便安全核素示踪技术：以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂，应用射线探测方法来检测它的行踪，研究示踪剂在生物体系或外界环境中的运动规律。

优点：1、灵敏度高2、测量方法简便3、准确可靠4、应用广泛13、试简述γ照相机的结构组成和工作原理。

γ照相机构造原理：工作原理：核医学仪器基本部件都由两部分组成：一是放射性探测器（简称探头），其功能是将辐射能转变为电信号；二是电子测量仪器，它将探测器输入的电信号通过电子线路接收、分析和记录和经计算机处理显示出来。

-闪烁探测器是目前核医学中最常用的探测器，由碘化钠晶体、光电倍增管和前置放大器组成。

14、何为SPECT？PET？试简述PET的工作原理及临床应用。

SPECT:单光子发射式计算机断层仪PET:正电子发射式计算机断层仪工作原理：一些短寿命的物质，在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反（180度）的一对能量为511KeV的光子（based on pair production）。

这对光子，通过高度灵敏的照相机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正。

经过对不同的正电子进行相同的分析处理，我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。

临床应用：1肿瘤病人2恶性肿瘤病是否发生了转移3神经系统疾病和精神病患者4心血管疾病患者15、何为X-CT、CT值、窗口技术、窗宽、窗位。

请举例说明。

X-CT是运用一定的物理技术，以测定X射线在人体的衰减系数为基础，采用一定数学方法，经电子计算机处理。

求解出衰减系数值在人体某剖面上的二维分布矩阵，再应用电子技术把二维分布矩阵转变成为图像画面上的灰度分布，从而实现建立断层图像的现代医学成像技术。

CT值：CT影像中每个像素所对应的物质X射线线性平均衰减量大小的表示CT=1000（μ- μω）/ μω单位：亨（H）μω---水的衰减系数窗口技术：指CT机放大某段范围内灰度的技术。

窗宽：放大或增强的灰度范围上下之差窗位（窗水平）：放大或增强的灰度范围的灰度中心值16、何为DSA？简述时间减影的工作原理。

举一临床应用。

P245DSA:血管数字减影时间减影的工作原理：将血管造影图象先后在影像增强器中和电视系统上影象所产生的信号进行数字转换, 并分别存贮在计算机的7 个存贮器中。

造影前的影像称为蒙片图像, 造影后的影像称造影图像,然后使计算机从造影后的数据中减去造影前的数据,剩下的数据通过数字—模拟转换使造影图像显示出来。

这个显示的图像就是经过蒙片图像减影后剩下的血管影像。

第二步是使图像对比增强。

因为减影后影像对比度弱, 必须按实时的方法进行反复递增, 使影像成为清晰的图像。

由于两个图像是在不同的时间获得的, 故称为时间减影。

临床应用：DSA对主要的颅内动脉及静脉都能清晰显示。

对颅内肿瘤IADSA 观察肿瘤染色比常规脑血管造影显示率高, 观察静脉窦的狭窄或梗阻亦较常规脑血管造影更为优越。

DSA 可以对伴有痉挛的动脉瘤的数量大小进行评价。

IVDSA对动静脉崎形容易做出诊断,,其检出率为100%,其灵敏性和特异性似乎较CT优越。

颈总动脉分叉部的病变, 在左前或右前斜70。

位置上, 可以清楚显示。

很多人报告,DSA可清楚地显示颈部之颈动脉及推动脉的动脉瘤、血管狭窄、闭塞、粥样硬化溃疡等, 其分辨力完全能和传统的血管造影相媲美。

17、简述磁共振成像设备的基本结构。

一、磁体系统：主磁体(B0)：产生静磁场,使组织磁化(MZ) 常导型、永磁型、超导型梯度系统(GZ GY GX ) ：用于信号的空间定位射频系统(RF)：使质子产生共振,同时又接受质子弛豫时释放的信号二、谱仪系统：梯度场、射频脉冲的发生和控制、MR信号的接受和控制（梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器）三、主计算机和图象处理、显示储存系统：大容量的计算机和高分辨的模—数（A/D）转换器，完成数据采集、处理，图象重建、图象显示和存储。

18、试说明ECT、X-CT与NMI成像的区别。

P26619、典型的生物电信号有哪些？简述生物电产生的机制。

典型的生物信号生物电参数正常值频率/Hz心电图(ECG) 0.5~4 mV 0.1~100脑电图(EEG) 5~300 μＶdc~50肌电图(EMG) 0.1~5 mV 20~8000眼电图(EOG) 50~350 μＶ0.2~15胃电图(EGG) 10~1000 μＶdc~1皮肤电阻抗(GSR) 0.5~500 MΩ0.1~150生物电产生的机制：1、细胞膜——磷脂双分子层2、静息电位细胞静息状态下存在于细胞膜内外两侧的电位差。