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醫療器械:醫用電子儀器原理與設計(2018)343頁

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2018
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2019-10-23 10:31:18
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醫療 | 醫療器械
行業分類 | 醫療藥品

醫療器械:醫用電子儀器原理與設計(2018)簡介

內容著重闡述常見的醫學電子儀器的原理、結構和設計原則。共分8章,分別介紹了生理系統建模在儀器設計中的應用、醫學電子儀器結構及技術指標、設計原則以及產品轉化流程;生物信號測量中的干擾和噪聲;信號放大電路及抗干擾和隔離技術;生物電(包括心電、腦電和肌電)測量儀器;血壓測量(重點介紹無創血壓測量)技術;醫用監護系統設計;治療類醫學電子儀器設計;醫學儀器的電氣安全和電磁兼容。每章附有習題。

目錄
1 醫學電子儀器概述 1
1.1 生物信號知識簡介 1
1.1.1 人體系統的特征 1
1.1.2 人體控制功能的特點 2
1.1.3 生物信號的基本特性 2
1.1.4 生物信號的檢測與處理 2
1.2 醫學電子儀器的結構和工作方式 3
1.2.1 醫學電子儀器的基本構成 3
1.2.2 醫學儀器的工作方式 6
1.3 醫學儀器的特性與分類 6
1.3.1 醫學儀器的主要技術特性 6
1.3.2 醫學儀器的特殊性 9
1.3.3 典型醫學參數 10
1.3.4 醫學儀器的分類 10
1.4 生理系統的建模與儀器設計 11
1.4.1 系統模型與建模關系 11
1.4.2 建立生理系統模型的基本方法 12
1.4.3 構建生理模型的常用方法與實例 13
1.5 生物醫學儀器的設計原則與步驟 22
1.5.1 醫學電子儀器設計原則 23
1.5.2 醫學電子儀器設計過程 23
1.5.3 產品轉化流程 24
習題1 26
2 生物信息測量中的噪聲和干擾 27
2.1 人體電子測量中的電磁干擾 27
2.1.1 干擾的引入 27
2.1.2 合理接地與屏蔽 34
2.1.3 其它抑制干擾的措施 40
2.2 測試系統的噪聲 43
2.2.1 噪聲的一般性質 43
2.2.2 生物醫學測量系統中的主要噪聲類型 44
2.2.3 描述放大器噪聲性能的參數 46
2.2.4 器件的噪聲 50
2.3 低噪聲放大器設計 54
2.3.1 噪聲性能指標 55
2.3.2 放大電路的低噪聲設計 56
習題2 58
3 信號處理 59
3.1 生物電放大器前置級原理 59
3.1.1 基本要求 59
3.1.2 差動放大電路分析方法 62
3.1.3 差動放大應用電路 66
3.1.4 前置級共模抑制能力的提高 75
3.2 隔離級設計 77
3.2.1 光電耦合 78
3.2.2 電磁耦合 83
3.3 生理放大器濾波電路設計 84
3.3.1 有源濾波器的設計方法 84
3.3.2 有源帶阻濾波器的設計 85
3.4 可穿戴式醫療電子設備關鍵技術 86
3.4.1 可穿戴傳感器 87
3.4.2 低功耗器件 88
3.4.3 一體化設計與集成 89
習題3 91
4 生物電測量儀器 92
4.1 生物電位的基礎知識 92
4.1.1 靜息電位 92
4.1.2 動作電位 92
4.1.3 生物電信號測量的生理學基礎 94
4.1.4 人體電阻抗 95
4.2 生物醫學電極 96
4.2.1 生物醫學電極的概念 97
4.2.2 電極的極化 97
4.2.3 常用的生物醫學電極 98
4.3 心電圖機 103
4.3.1 心電圖基礎知識 104
4.3.2 心電圖導聯 106
4.3.3 心電圖機的結構 110
4.3.4 心電圖機的主要性能參數 114
4.3.5 數字式心電圖機關鍵技術 118
4.4 腦電圖機 149
4.4.1 腦電圖基礎知識 149
4.4.2 腦電圖機的導聯 151
—2— 現代醫學電子儀器原理與設計
4.4.3 腦電圖機的工作原理 153
4.5 肌電圖機 165
4.5.1 肌電圖基礎知識 165
4.5.2 典型肌電誘發電位儀工作原理 171
習題4 172
5 血壓測量 174
5.1 概述 174
5.1.1 常見的血壓參數 175
5.1.2 血壓測量的參考點 177
5.2 血壓直接測量法:導管術 178
5.2.1 血管外傳感器 (傳感器置于體外的測量) 178
5.2.2 血管內傳感器 (傳感器置于體內的測量) 179
5.2.3 血壓測量誤差 180
5.2.4 血壓測量所需的帶寬 183
5.2.5 靜脈血壓測量系統 183
5.2.6 血壓直接測量系統設計 184
5.3 血壓間接測量 189
5.3.1 柯氏音法 190
5.3.2 超聲法 191
5.3.3 測振法 192
5.4 血壓的自動測量 195
5.4.1 概述 195
5.4.2 工作原理 195
5.4.3 硬件電路 196
5.4.4 氣動部分 197
5.4.5 系統軟件 197
5.4.6 電路概述 198
5.4.7 校準 200
5.4.8 未來發展 201
5.5 血壓連續無創測量 202
習題5 204
6 監護儀與中央監護系統 205
6.1 監護儀 205
6.1.1 基本原理 205
6.1.2 基本組成 205
6.1.3 主要監測參數及指標 207
6.1.4 主要功能 209
6.1.5 關鍵組件與實現 211
6.1.6 系統軟件 226
6.1.7 新技術發展及應用 227
6.2 中央監護系統 231
6.2.1 基本原理 231
6.2.2 基本組成 231
6.2.3 主要參數 232
6.2.4 關鍵組成部件 233
6.2.5 新技術發展及應用 234
6.3 動態監護和遠程監護 234
6.3.1 基本原理 234
6.3.2 基本組成 234
6.3.3 主要參數 235
6.3.4 關鍵部分與實現 236
6.3.5 新技術發展及應用 236
習題6 236
7 心臟治療儀器與高頻電刀 237
7.1 電刺激治療類儀器設計原理 237
7.1.1 刺激方式與效應 238
7.1.2 植入式電刺激器的基本要求 242
7.2 心臟起搏器簡介 246
7.2.1 人工心臟電起搏器的作用 246
7.2.2 心臟起搏器臨床應用的適應癥 247
7.2.3 心臟起搏器的分類及臨床應用的起搏器簡介 247
7.2.4 心臟起搏器的幾個參數 251
7.3 心臟起搏器的工作原理 252
7.3.1 固定型心臟起搏器電路分析 253
7.3.2 R 波抑制型心臟起搏器的一般結構原理 254
7.3.3 DDD 型心臟起搏器的工作原理 260
7.4 心臟起搏器的能源和電極 262
7.4.1 心臟起搏器的能源 262
7.4.2 心臟起搏器的電極 262
7.5 心臟除顫器 265
7.5.1 心臟除顫器的作用 265
7.5.2 心臟除顫器的一般設計原理 266
7.5.3 心臟除顫器的類型 270
7.5.4 心臟除顫器的主要性能指標 270
7.6 典型心臟除顫器 271
7.6.1 一種電路比較簡單的同步心臟除顫器電路分析 271
7.6.2 雙相波除顫放電電路 273
7.6.3 除顫監護儀 274
—4— 現代醫學電子儀器原理與設計
7.7 高頻電刀 275
7.7.1 電刀切割止血的機制 276
7.7.2 高頻電刀的設計原理 276
7.7.3 高頻電刀主要的工作模式 278
7.7.4 高頻電刀的波形設計 278
7.7.5 氬氣高頻電刀 280
7.7.6 高頻電刀的安全保障體系設計 281
7.7.7 高頻電外科手術設備發展趨勢 282
7.8 中低頻治療儀器 283
7.8.1 中低頻治療儀基本原理 283
7.8.2 中低頻治療儀基本結構 284
7.8.3 新技術發展及應用 285
習題7 285
8 醫用電子儀器的電氣安全及電磁兼容 286
8.1 醫用電子儀器電氣安全概述 286
8.1.1 醫用電子儀器電氣安全的概念 286
8.1.2 電流的生理效應 286
8.1.3 人體的導電特性 287
8.2 電擊 288
8.2.1 電擊的種類 288
8.2.2 影響電擊的因素 289
8.2.3 產生電擊的因素 290
8.2.4 預防電擊的措施 292
8.3 醫用電子儀器的接地 296
8.3.1 醫院配電方式 296
8.3.2 安全接地 297
8.3.3 多臺儀器接地 298
8.4 醫用電子儀器的安全標準 299
8.4.1 按防電擊類型分 (Ⅰ類設備、Ⅱ類設備和Ⅲ類設備) 299
8.4.2 按防電擊的程度分 (B型設備、BF型設備和 CF型設備) 300
8.5 醫用電子儀器的安全指標及其測試 301
8.5.1 漏電流檢測 301
8.5.2 接地電阻檢測 307
8.5.3 電介質強度檢測 308
8.5.4 試驗電壓的施加 313
8.6 醫用電氣設備電磁兼容測試 314
8.6.1 電磁干擾的三要素 314
8.6.2 醫用電氣設備電磁兼容測試 315
習題8 336

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