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《生物医学测量与仪器》课程教学大纲课程组人员:杨玉星、骆清铭、刘谦一、课程名称:生物医学测量与仪器二、课程编码:三、学时与学分:32/2四、先修课程:电子技术基础五、课程教学目标1.帮助学生了解国内外最新的生物医学测量方法及仪器;2.引导学生接受生物医学测量与仪器知识熏陶,提高生物医学工程基本素养。
六、适用学科专业生物医学工程、生物信息技术七、基本教学内容与学时安排●概论 (2学时生物医学测量及其仪器的发展简史和趋势生物医学测量系统的基本组成生物医学测量仪器的种类生物医学测量仪器的主要技术指标生物医学测量及其仪器的发展与现状生物医学测量及其仪器的发展趋势生物医学传感器的分类生物医学传感器的发展●生物电测量及仪器—心电测量及仪器 (2学时心电的产生和心电图体表心电图导联心电图描记———心电图机心电图的自动诊断心电向量图希氏束电图及其测量心室晚电位测量高频心电图分析仪运动心电图测量心电地形图仪———体表心电标测系统心电图逆问题●生物电测量及仪器—脑电测量及仪器 (2学时脑电的产生和脑电图脑电图机脑电信号分析诱发脑电技术脑电技术的延伸●生物电测量及仪器—肌电测量及仪器 (2学时肌细胞中的生物电位肌电的引导与记录典型肌电图仪的结构与指标肌电图检查●生物电测量及仪器—其他生物电测量及仪器 (2学时视网膜电图、眼电图及眼震电图胃电图多道电生理记录仪生物磁测量 :心磁图和脑磁图●生理参数测量及仪器—生物传感器的基本原理 (2学时位移传感器压力传感器流量传感器振动传感器温度传感器光传感器●生理参数测量及仪器—血压及心输出量测量技术 (2学时有创血压监测无创血压监测心输出量测量●生理参数测量及仪器—生物声测量 (2学时心音测量及仪器耳声发射测量●生理参数测量及仪器—血流测量及仪器 (2学时电磁血流量计超声多普勒血流仪激光多普勒血流仪阻抗式血流图仪●生理参数测量及仪器—体温测量 (2学时热电偶测量PN 结测温金属丝热电阻和半导体热敏电阻测温液晶测温石英晶体测温深部体温的测量非接触式测温和温度分布的测量●生理参数测量及仪器—呼吸功能测量及仪器 (2学时压差式呼吸流量计电阻抗式呼吸监测仪肺顺应性的测量●生理参数测量及仪器—血液流变学测量与仪器 (2学时血液黏度计血液流变仪生理参数测量及仪器—在体无创及微创测量技术● 生化参数测量与仪器—血气分析仪 (2学时生化参数测量的特点现行生化参数测量技术血氧测定血中二氧化碳测定血液 pH 测量集成化血气分析电极血气分析仪●生化参数测量与仪器—经皮血气监测仪 (2学时经皮血气监测电化学电极经皮血气监测质谱仪式经皮血气监测气相色谱分析式经皮血气监测临床应用●病房监护系统 (2学时心电床边监护仪中央集中监护动态监护胎儿监护仪监护系统的几个发展方向●生理参数的远程传输及监测技术 (2学时生物医学遥测分类生物医学遥测系统组成远程医疗远程传输的几个核心技术无线电遥测监护生理参数的光遥测电话线传输监护技术基于 LAN 和 WAN 的远程诊断利用卫星通信系统实现远程诊断生理参数的远程传输及监测技术发展前景八、教材及参考书生物医学测量与仪器,王保华,复旦大学出版社, 2003年生物医学传感器与检测技术,杨玉星,化工出版社, 2005年九、考核方式书面考试+讨论、作业+实践表现。
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。
生物医学信号处理方法概述作者：何琳郭静玉胡志刚来源：《科技资讯》 2012年第11期何琳郭静玉胡志刚(河南科技大学河南洛阳 471003)摘要:生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。
关键词:生物医学信号信号检测信号处理中图分类号:TN911 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0250-011 概述1.1 生物医学信号及其特点生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。
生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。
生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。
1.2 生物医学信号分类按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。
按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。
生物医学工程基础历年真题及答案生物医学工程基础1.简述生物力学的研究对象、内容、基本方法和主要特点（20’）定义：生物力学是解释生命及其活动的力学，是力学与医学，生物学等多种学科相互结合、相互渗透而形成的一门新兴交叉学科。
研究对象：力与生物体运动、生理、病理之间的关系。
研究目的：通过生物力学的研究，用力学分析的手段了解、研究、利用、治疗、保护并配合创造生物。
另有仿生学、听诊器、血压计等都利用了生物力学的原理。
研究内容：（1）生物运动学：任务是分析动物的运动。
用一个有限的自由度系统的运动模拟动物的运动，在此基础上研究动物的能量，力与位移、速度与加速度之间的关系。
2）生物流体力学：研究血液、各种体液等流体的特性及生物体内的流体情况，研究生物与空气、水之间的相对运动。
3）生物固体力学：研究生物体内形状稳定部分的受力特性和变形性，以及一些医疗体育器械的强度和变形情况。
4）综合问题：同时考虑多项介质的相关影响。
研究方法：用解析方法或数值方法求解数学模型。
用试验方法测定物理模型或实物试件。
对现场举行分析研究。
特点：另外，生物力学在研究方法上有有别于其他各种物理问题或工程问题的研究方法：①生物力学的试验有“在体”和“离体”之分。
②一部分生物材料（如肌肉）能产生主动力，因此不能用常规的材料试验方法对他们进行研究。
③在体实验分麻醉态和非麻醉态。
2.简述细胞力学的研究内容、实验手段及其应用和发展趋势。
（10’）研究内容：实验手段：应用：①仿生学。
在对生物了解的根蒂根基上研究生物的长处，举行发明发明。
②体育竞技等。
通过对生物所做的力学分析，可以更好地发挥生物的效能。
③对疾病的治疗：听诊器、血压计、人体器官（人工心脏、假肢）等基于生物力学。
④从力学的角度改造生物，可以指导运动员的训练等。
发展趋势：主要集中在细胞-分子力学、骨力学、血液动力学、组织工程方面。
宏-微观结合的趋势明显，如骨力学，生物流变学，组织工程等研究开始深入到细胞-分子水平。
