生物医学工程学导论专家讲座.pptx

什么是生物医学工程生物医学工程学科领域生物医学工程成就医疗仪器信号与信号处理信号处理医学应用生物医学工程学导论第1页医疗仪器医疗仪器生物医学工程学导论第2页生物医学工程学导论第3页当代医疗仪器当代医疗仪器与生物医学工程学关系与生物医学工程学关系医疗仪器是生物医学工程研究结果载体。生物医学工程研究结果是当代医疗仪器设计和开发关键和基础。生物医学工程学导论第4页医疗仪器作用和分类生物医学工程学导论第5页医疗仪器作用医疗仪器作用当代医疗服务不但依赖医务人员知识经验和思维判断，而且在很大程度上还要依赖试验伎俩和设备条件。提供先进、快捷、安全有效仪器设备作为诊疗工具，是提升医疗服务质量物质基础和先决条件先决条件。生物医学工程学导论第6页医疗仪器作用医疗仪器作用从发展医学科学角度认识，一个先进科学技术结果很快地应用到医学上来，对于促进医学科学水平提升往往起到决定性作用。它使人们对疾病认识从细胞水平深入到分子量子水平，从定性到定量、定位。能够说，装备水平已是医院当代化程度一个主主要标志要标志。生物医学工程学导论第7页医疗仪器历史回顾医疗仪器历史回顾生物医学工程学导论第8页医疗仪器历史回顾医疗仪器历史回顾细胞发觉是借助于显微镜创造（十九世纪）。19世纪末从体表统计到心电波形。荷兰生理学家W.Einthovon因对心电统计贡献取得1924年诺贝尔奖。生物医学工程学导论第9页医疗仪器历史回顾医疗仪器历史回顾年月日德国物理学家伦琴发觉了X线，年德累斯特一家医院安装了伦琴机。伦琴获年诺贝尔奖。年，英国EMILtd.将计算机和X线技术结合而创造了X-CT，创造人Cormark（解析法）和Hounsfield（迭加法）取得了七九年诺贝尔生理学和医学奖。生物医学工程学导论第10页医疗仪器历史回顾医疗仪器历史回顾年诺贝尔生理学和医学奖颁发给美国PaulCLauterburand英国PeterMansfield以表彰他们为“磁共振成像”作出原创性贡献.生物医学工程学导论第11页PaulCLauterbur19291929出生于美国伊利诺斯州。出生于美国伊利诺斯州。19731973年，他发觉了在主磁场中引入梯度磁场用以年，他发觉了在主磁场中引入梯度磁场用以创建二维图像可能性，经过分析所发射无线电波创建二维图像可能性，经过分析所发射无线电波特点，他能确定它发射源。这使得能够形成用其特点，他能确定它发射源。这使得能够形成用其它方法无法得到结构二维图像。它方法无法得到结构二维图像。SirPeterMansfield19331933出生于英国诺丁汉郡出生于英国诺丁汉郡。他深入开发了梯度磁场使用，提出了怎样从数学他深入开发了梯度磁场使用，提出了怎样从数学上分析所得到信号，从而为开发有用成像技术提上分析所得到信号，从而为开发有用成像技术提供了可能供了可能。他还指出了怎样实现快速成像方法。他还指出了怎样实现快速成像方法（echo-planarscanningecho-planarscanning），从技术上为十年后在医，从技术上为十年后在医学领域中应用提供了基础。学领域中应用提供了基础。生物医学工程学导论第12页医疗仪器分类医疗仪器分类诊疗仪器治疗仪器辅助仪器生物医学工程学导论第13页诊疗设备：医用电子设备诊疗设备：医用电子设备心电图机、脑电图机床边监护系统动态心电监护仪胎儿监护仪饱和血氧浓度监护仪生物医学工程学导论第14页诊疗设备：诊疗设备：医用成像装置医用成像装置 X射线诊疗装置（普通、数字化）X线计算机断层扫描仪核医学成像装置超声诊疗装置磁共振成像装置热成像装置生物医学工程学导论第15页诊疗设备：医用检验仪器诊疗设备：医用检验仪器生物传感器生化分析仪血气分析仪血细胞分类仪生物医学工程学导论第16页诊疗设备：医用光学仪器诊疗设备：医用光学仪器内窥镜光学显微镜激光仪器眼科光学仪器（自动眼压计、自动验光机、视野测定仪、角膜地形图、眼底摄影及眼底图象分析设备等）生物医学工程学导论第17页治疗仪器1：人工器官人工心脏、瓣膜、心脏辅助装置人工关节、假肢人工肝、人工肾人工肺（氧合器）人工听觉、人工角膜、人工晶体等物理治疗仪器前列腺治疗仪微波高温治疗仪生物医学工程学导论第18页治疗仪器2：放射治疗装置放射治疗装置 钴钴6060 直线加速器直线加速器 X X刀刀 刀刀 高频治疗设备高频治疗设备 电刀电刀 射频消融射频消融 超声治疗设备超声治疗设备 体外冲击波碎石机体外冲击波碎石机 超声乳化白内障手术仪超声乳化白内障手术仪 超声雾化器超声雾化器 生物医学工程学导论第19页治疗仪器3：激光治疗设备激光刀激光刀 眼科激光眼科激光,准分子激光角膜屈光矫正准分子激光角膜屈光矫正 准分子激光冠状动脉成形术准分子激光冠状动脉成形术 皮肤美容激光器皮肤美容激光器 利用机械能设备呼吸机呼吸机 输液泵输液泵 体外反搏和主动脉内气囊反搏体外反搏和主动脉内气囊反搏 生物医学工程学导论第20页治疗仪器4：其它治疗设备高压氧舱高压氧舱 低温麻醉设备、冷冻刀等低温麻醉设备、冷冻刀等 远红外理疗设备及电化学治疗设备远红外理疗设备及电化学治疗设备 麻醉机麻醉机生物医学工程学导论第21页医学辅助设备医疗仪器中大部分是诊疗仪器和治疗仪器，但也医疗仪器中大部分是诊疗仪器和治疗仪器，但也有一部分与医疗相关仪器既不直接用于作疾病诊有一部分与医疗相关仪器既不直接用于作疾病诊疗，也不直接用于疾病治疗，这些是医学辅助设疗，也不直接用于疾病治疗，这些是医学辅助设备。备。除了计算机和网络设备组成除了计算机和网络设备组成医院信息系统医院信息系统外，还外，还有很多有很多其它辅助设备：其它辅助设备：其它辅助设备：其它辅助设备：消毒灭菌设备、照明设备（如无影灯、图片灯）、消毒灭菌设备、照明设备（如无影灯、图片灯）、中心供氧和制氧设备、吸引设备、废物处理设备、中心供氧和制氧设备、吸引设备、废物处理设备、手术台、电源系统和电安全监护器、制冷设备和手术台、电源系统和电安全监护器、制冷设备和空调设备、血库设备、制药机械设备等。空调设备、血库设备、制药机械设备等。生物医学工程学导论第22页医学信息系统医学信息系统医学信息系统包含计算机网络系统及与此对应计算医院自动化管理系统（包含行政和病史管理等）、地域医疗网络与远程医疗设备、面向家庭医疗技术（工程）、医学教学工程（如多媒体辅助教学、电视等）设备、环境监控系统、人工智能与教授系统等。近年来，伴随网络技术快速发展，PACS系统（图像存放于传输系统）已经有所进展。生物医学工程学导论第23页医疗仪器基本结构和原理生物医学工程学导论第24页医疗仪器原理框图生物医学工程学导论第25页电极和传感器电极和传感器电极：电极：电极：电极：表面电极、埋藏电极、微电极表面电极、埋藏电极、微电极表面电极、埋藏电极、微电极表面电极、埋藏电极、微电极传感器：传感器：传感器：传感器：物理、化学、生物（酶、微生物、免疫）物理、化学、生物（酶、微生物、免疫）物理、化学、生物（酶、微生物、免疫）物理、化学、生物（酶、微生物、免疫）生物医学工程学导论第26页能量发射和传导外加能量：外加能量：外加能量：外加能量：超声、光、超声、光、超声、光、超声、光、X X线、磁场线、磁场线、磁场线、磁场生物医学工程学导论第27页监护仪生物医学工程学导论第28页监护仪监护生理参数监护仪监护生理参数心电心电(ECG)、血压血压(BP)、呼吸呼吸(Resp)、脑电脑电(EEG)、体温体温(Temp)、心输出量心输出量(CO)、饱和血氧浓度饱和血氧浓度(SpO2)、经皮氧和二氧化碳分压经皮氧和二氧化碳分压(tpO2/CO2)、呼气末二氧化碳（呼气末二氧化碳（etCO2）。）。生物医学工程学导论第29页心电监护项目心电是最基本监护参数，几乎全部监护仪心电是最基本监护参数，几乎全部监护仪都有心电监护。都有心电监护。心电监护最基本项目有心率显示、心率上心电监护最基本项目有心率显示、心率上下限报警、心电波形实时显示。下限报警、心电波形实时显示。心电监护仪通常还有以下被选功效：心律心电监护仪通常还有以下被选功效：心律不齐检测、不齐检测、S-T段分析、回想波形显示、趋段分析、回想波形显示、趋势图分析、电极脱落报警、电源故障处理、势图分析、电极脱落报警、电源故障处理、数据储存和传送等。能够有多个通道同时数据储存和传送等。能够有多个通道同时统计多个导联。统计多个导联。生物医学工程学导论第30页两种特殊心电监护技术生物医学工程学导论第31页心电图负荷试验生物医学工程学导论第32页动态监护和分析系统（Ambulatory Monitor System，Holter）能够对日常生活中病人作连续能够对日常生活中病人作连续24小时不间断小时不间断监护，有利于对偶发症状作统计和诊疗。监护，有利于对偶发症状作统计和诊疗。除了心电除了心电Holter外，还出现了血压监护外，还出现了血压监护Holter、脑电监护脑电监护Holter、多道、多道Holter和基于阻抗法和基于阻抗法心输出量心输出量Holter等。等。生物医学工程学导论第33页Holter系统组成系统组成分成两部分：携带式统计盒和快速回放分析部分。分成两部分：携带式统计盒和快速回放分析部分。分成两部分：携带式统计盒和快速回放分析部分。分成两部分：携带式统计盒和快速回放分析部分。携带部分：携带部分：携带部分：携带部分：包含生命信号获取、调理、储存和病人包含生命信号获取、调理、储存和病人包含生命信号获取、调理、储存和病人包含生命信号获取、调理、储存和病人自觉症状统计等功效。能统计自觉症状统计等功效。能统计自觉症状统计等功效。能统计自觉症状统计等功效。能统计2424小时以上信号小时以上信号小时以上信号小时以上信号（在介质上，如磁带、存放器）。（在介质上，如磁带、存放器）。（在介质上，如磁带、存放器）。（在介质上，如磁带、存放器）。分析部分：分析部分：分析部分：分析部分：由存放信号解读部分和分析软件组成。由存放信号解读部分和分析软件组成。由存放信号解读部分和分析软件组成。由存放信号解读部分和分析软件组成。主体是高性能计算机。对所统计信号进行分析和主体是高性能计算机。对所统计信号进行分析和主体是高性能计算机。对所统计信号进行分析和主体是高性能计算机。对所统计信号进行分析和统计，也能显示、打印所存放详细信号波形作为统计，也能显示、打印所存放详细信号波形作为统计，也能显示、打印所存放详细信号波形作为统计，也能显示、打印所存放详细信号波形作为医生诊疗依据。回放和自动分析速度普通可达统医生诊疗依据。回放和自动分析速度普通可达统医生诊疗依据。回放和自动分析速度普通可达统医生诊疗依据。回放和自动分析速度普通可达统计速度计速度计速度计速度6060倍以上。倍以上。倍以上。倍以上。生物医学工程学导论第34页血气监护生物医学工程学导论第35页血液中HbO2和Hb光吸收曲线血液中血液中HbO2和和Hb对不对不一样波长光吸收系数不一一样波长光吸收系数不一样样:在波长为在波长为600-700nm红红光光(RED)区，区，Hb吸收系数吸收系数远比远比HbO2大；大；在波长为在波长为8001000nm红外光红外光(IR)区，区，Hb吸收吸收系数要比系数要比HbO2小；小；在在805nm附近是等吸收附近是等吸收点。点。生物医学工程学导论第36页搏动式动脉血氧饱和度监护仪生物医学工程学导论第37页搏动式血氧饱和度监护原理SaO2=KlR2+K2R+K3K1、K2、K3是经验常数，是经验常数，R是在某个很小时间间隔上，是在某个很小时间间隔上，两种光电信号幅度改变量之两种光电信号幅度改变量之比，即：比，即：R=RED/IR生物医学工程学导论第38页除颤器生物医学工程学导论第39页心肌纤维性颤动当心肌因种种原因不能同时收缩而代之以蠕动样颤动时，心脏泵血功效就完全丧失，心房肌肉颤动称为房颤，心室肌肉颤动为室颤。生物医学工程学导论第40页电击除颤电击除颤就是利用足够大电流流过心电击除颤就是利用足够大电流流过心脏来刺激心肌，使全部心肌细胞同时脏来刺激心肌，使全部心肌细胞同时去极化，然后同时进入不应期，从而去极化，然后同时进入不应期，从而促使颤动心肌恢复同时收缩状态，使促使颤动心肌恢复同时收缩状态，使心肌恢复正常。心肌恢复正常。只有一定幅度和一定连续时间电流才只有一定幅度和一定连续时间电流才能起到除颤作用。能起到除颤作用。电击除颤是由除颤器来完成。电击除颤是由除颤器来完成。生物医学工程学导论第41页直流除颤器自七十直流除颤器自七十年代开始己在医院年代开始己在医院广泛普及。现己是广泛普及。现己是手术室和抢救科必手术室和抢救科必备设备。备设备。当代直流除颤器可分为常规和自动，当代直流除颤器可分为常规和自动，自动除颤器又可分为体外和植入体自动除颤器又可分为体外和植入体内。内。生物医学工程学导论第42页开关在位置开关在位置A时：电容器充电，电容时：电容器充电，电容器上储存能量为器上储存能量为除颤器电路原理除颤器电路原理生物医学工程学导论第43页生物医学工程学导论第44页除颤电极除颤电极成人胸部电极和小成人胸部电极和小儿电极儿电极 胸胸-背电极背电极体内除颤体内除颤电极电极生物医学工程学导论第45页电极和皮肤要接触良好（到达电极和皮肤要接触良好（到达50左左右）右）只有降低电极和皮肤接触面阻抗，才能只有降低电极和皮肤接触面阻抗，才能降低能量作用于皮肤而使皮肤烧伤。降低能量作用于皮肤而使皮肤烧伤。当接触不好而造成阻抗增加时，实际作当接触不好而造成阻抗增加时，实际作用于心肌能量降低而造成除颤失败。用于心肌能量降低而造成除颤失败。生物医学工程学导论第46页确保电极确保电极-皮肤接触良好方法皮肤接触良好方法电极表面积足够大。直径电极表面积足够大。直径7.5cm以上，常以上，常使用使用8cm直径电极。直径电极。用导电膏降低阻抗。但注意不要涂得太多用导电膏降低阻抗。但注意不要涂得太多而产生电极之间旁路，使心肌得到实际能而产生电极之间旁路，使心肌得到实际能量降低，量降低，除颤时，在电极上加以足够压力除颤时，在电极上加以足够压力(约约25斤斤)使皮肤扁平，接触良好。有些除颤器电极使皮肤扁平，接触良好。有些除颤器电极内安装有压力感受器及开关，只有加上足内安装有压力感受器及开关，只有加上足够压力才能接通开关。够压力才能接通开关。生物医学工程学导论第47页电极手柄上电安全考虑电极手柄上电安全考虑 1.手柄和电缆线应核绝缘良好；手柄和电缆线应核绝缘良好；2.手柄上要有护圈，以防操作人员不小手柄上要有护圈，以防操作人员不小心使手与电极板相接触，或导电膏被涂心使手与电极板相接触，或导电膏被涂到手柄上。到手柄上。3.除颤触发按钮普通提倡仅安装在电极除颤触发按钮普通提倡仅安装在电极手柄，仪器其它部位没有另外除颤触发手柄，仪器其它部位没有另外除颤触发按钮按钮生物医学工程学导论第48页4.4.除颤器两个电极上都装有除颤按钮，除颤器两个电极上都装有除颤按钮，而且是串联，只有当两个按钮（而且是串联，只有当两个按钮（S1S1、S2S2）同时按下时，高压继电器回路才导）同时按下时，高压继电器回路才导通，才能使通，才能使K K接通而放电。接通而放电。生物医学工程学导论第49页电极上手柄上其它技术电极上手柄上其它技术电极上还有充电按钮，使得操作起电极上还有充电按钮，使得操作起来更为方便。来更为方便。用来提取心电信号，方便对心电作用来提取心电信号，方便对心电作监护。监护。生物医学工程学导论第50页同时除颤同时除颤 定义：除颤脉冲发放在时间上与心电同时。定义：除颤脉冲发放在时间上与心电同时。普通是在心电普通是在心电R波下降期或下降期中部时释波下降期或下降期中部时释放电击能量，以避开心脏易损期。放电击能量，以避开心脏易损期。最正确放电时间：最正确放电时间：R波下降期或下降期中部，波下降期或下降期中部，这时整个心室肌纤维正处于绝对不应期，这时整个心室肌纤维正处于绝对不应期，有利于心律恢复、又能够防止电击不落在有利于心律恢复、又能够防止电击不落在T波段。波段。生物医学工程学导论第51页同时除颤次序同时除颤次序从病人身上取得心电信号从病人身上取得心电信号从病人身上取得心电信号从病人身上取得心电信号检测出检测出检测出检测出R R波波波波30ms30ms延迟延迟延迟延迟触发放电触发放电触发放电触发放电因为正常人室壁激动时间小于因为正常人室壁激动时间小于因为正常人室壁激动时间小于因为正常人室壁激动时间小于30ms30ms，所以这，所以这，所以这，所以这时除颤脉冲大约是在时除颤脉冲大约是在时除颤脉冲大约是在时除颤脉冲大约是在R R波下降期中部。波下降期中部。波下降期中部。波下降期中部。生物医学工程学导论第52页同时除颤安全使用特殊考虑为病人安全起见，普通要求除颤器在为病人安全起见，普通要求除颤器在刚接通电源时，自动置非同时状态，刚接通电源时，自动置非同时状态，方便抢救时使用。因室颤比房颤更危方便抢救时使用。因室颤比房颤更危险。险。当前新型除颤器都是用微处理芯片组当前新型除颤器都是用微处理芯片组成电路来完成逻辑控制功效。成电路来完成逻辑控制功效。生物医学工程学导论第53页自动除颤自动除颤 植入式除颤器即自动植入式心律转复植入式除颤器即自动植入式心律转复/除除颤器（颤器（AICD）：）：这种仪器能检测室速或这种仪器能检测室速或室颤，并能自动连续释放室颤，并能自动连续释放25至至30焦耳电焦耳电脉冲。对于非常严重，经常室速或室颤脉冲。对于非常严重，经常室速或室颤发作甚至从死亡线上救回而且无法用药发作甚至从死亡线上救回而且无法用药品控制病人，可预防突然发作死亡品控制病人，可预防突然发作死亡.自动体外除颤器自动体外除颤器植入式除颤器植入式除颤器生物医学工程学导论第54页自动体外除颤器自动体外除颤器Automated External Defibrillator,AED含有心律分析能力，可含有心律分析能力，可分为全自动和半自动两分为全自动和半自动两类。类。生物医学工程学导论第55页生物信号处理生物医学工程学导论第56页连续信号和离散信号：连续信号和离散信号：连续信号在连续时间和空间中定义，能够连续信号在连续时间和空间中定义，能够由连续变量函数描述。由连续变量函数描述。离散信号指在离散时间或空间点上定义，离散信号指在离散时间或空间点上定义，并被描述成数字序列。并被描述成数字序列。生物医学工程学导论第57页确定性信号和随机信号：确定性信号和随机信号：确定性信号能用数学函数或定则描述，包确定性信号能用数学函数或定则描述，包含周期信号和暂态信号含周期信号和暂态信号随机信号是那种仅在零相位相关那种信号。随机信号是那种仅在零相位相关那种信号。随机信号常以概率分布等统计特征来描述随机信号常以概率分布等统计特征来描述和分析。和分析。平稳随机信号：其频谱或统计特征不随时间平稳随机信号：其频谱或统计特征不随时间改变；改变；非平稳随机信号：其频谱或统计特征随时间非平稳随机信号：其频谱或统计特征随时间而改变。而改变。生物医学工程学导论第58页生物系统产生信号通常总是连续信号。实际生物信号总是不有一些不确定噪声或参数改变，因而是不确定性。休息时正常心电图看上去几乎是周期性，然而P波，QRS波准确形状并完全不相同，各个QRS波间隔（心率）也不相同，R-R间期，也即心率变异（HRV）程度是预测心脏健康一个指标。生物医学工程学导论第59页信号检测信号检测要将原始信号中有用信息保留下来，这些信息将用于疾病诊疗。在对生物信号放大、滤波、模/数转换等过程中都不能造成信号失真以致误解。传感器传感器模拟信号模拟信号调理调理数据采集数据采集系统系统数据存放数据存放和显示和显示数字信号数字信号处理处理需需观察观察参数参数生物医学工程学导论第60页信号调理使得传感器获取信号符合使得传感器获取信号符合A/D转换器将其进转换器将其进行数字化要求行数字化要求信号调理内容：放大、滤波、线性赔偿、信号调理内容：放大、滤波、线性赔偿、信号激励、以及电气隔离等。信号激励、以及电气隔离等。生物医学工程学导论第61页A/D转换器用于将生物信号由连续模拟波用于将生物信号由连续模拟波形转变为数字信号电子器件。形转变为数字信号电子器件。它衡量输入模拟信号大小，输它衡量输入模拟信号大小，输出对应数值信号。出对应数值信号。原先由传感器检测出来并经过原先由传感器检测出来并经过放大和滤波后模拟波形是连续放大和滤波后模拟波形是连续信号，信号，A/DA/D转换器将其转换成转换器将其转换成了离散数字信号。了离散数字信号。所谓离散信号由一系列数字组所谓离散信号由一系列数字组成序列。成序列。生物医学工程学导论第62页用A/D转换进行信号采样时需要考虑两个问题：用几位二进制数来表示采集到电压幅值？采样时间间隔应该为多少是适当？生物医学工程学导论第63页纳奎斯特（Nyquist）定理采样后数字信号必须要能准确描述原来模拟信号。假如采样率太低会造成数字信号失真。纳奎斯特定理要求最小采样频率应该是原始模拟信号最高频率fmax两倍。即fnyquist=2 fmax例：ECG信号频率范围是0.5-100Hz，那么它最低采样频率应是：fnyquist=2 100Hz=200次采样/秒。生物医学工程学导论第64页采样率过低造成信号失真生物医学工程学导论第65页生物信号频域描述生物信号频域描述生物医学工程学导论第66页生物医学工程学导论第67页动脉血压波形友好波生物医学工程学导论第68页生物信号既能够在时域中表示也能够在频域中表生物信号既能够在时域中表示也能够在频域中表示示信号频率成份在时域中难以区分，而在频域中能信号频率成份在时域中难以区分，而在频域中能方便地将其分离出来进行分析，对于许多不一样方便地将其分离出来进行分析，对于许多不一样生物信号处理方法和应用，包含滤波和频谱分析，生物信号处理方法和应用，包含滤波和频谱分析，生物信号频率描述是非常有用。生物信号频率描述是非常有用。生物医学工程学导论第69页下列图左边是正弦信号和经FFT计算得到频谱，图右是淹没在噪声中正弦信号和它频谱。生物医学工程学导论第70页EEG功率谱分析Beta,Alpha,Theta and Delta bands and powers(v2)for an 8 second epochRelative Power:%of Total Power in each rangeDelta=0.5-4 Hz,Theta=4-8 Hz,Alpha=8-13 Hz,Beta=13-32 Hz 13 Hz fast waves0.530 HzV2生物医学工程学导论第71页正常EEG:清醒思索状态0.5481330Frequenz HzaJbdMedian frequenz:10 HzPower V2SEF 95:25 Hz生物医学工程学导论第72页NormalEEG:深睡状态0.5481330Frequenz HzaJbdMedian frequenz:2.5 HzPower V2SEF 95:15 Hz生物医学工程学导论第73页脑电地形图脑电地形图频带分类频带分类 经过傅立经过傅立叶变换后脑电功率信叶变换后脑电功率信号，按不一样频率进号，按不一样频率进行分类行分类:频带为频带为2 2 3.8Hz3.8Hz，频带为频带为4 4 7.8Hz7.8Hz，11频带为频带为8 8 9.8Hz9.8Hz，22频带为频带为1010 12.8Hz12.8Hz，11频带为频带为1313 19.8Hz19.8Hz，22频带为频带为2020 29.8Hz29.8Hz。正正正正常常常常人人人人六六六六频频频频带带带带脑脑脑脑电电电电地地地地形形形形图图图图左颈动脉闭塞左颈动脉闭塞BEAMBEAM，两半球功率不对称两半球功率不对称生物医学工程学导论第74页双频指数BISmonitorWiththeBISmonitor,asensorstripisplacedWiththeBISmonitor,asensorstripisplacedonthepatientsforeheadduringsurgery.Theonthepatientsforeheadduringsurgery.Thestriprecordsbrainactivityandsendsittothestriprecordsbrainactivityandsendsittothemonitor,whichcomputesanumberrangingmonitor,whichcomputesanumberrangingfromzeroto100.Thisnumbercorrelateswithfromzeroto100.Thisnumbercorrelateswiththepatientslevelofconsciousness.At100thethepatientslevelofconsciousness.At100thepatientiswideawake;under60,thepatientispatientiswideawake;under60,thepatientislikelytobeunconscious.Anumberbetween40likelytobeunconscious.Anumberbetween40and60indicatesoptimalanesthesia.and60indicatesoptimalanesthesia.生物医学工程学导论第75页思索题生物医学工程学导论第76页什么是生物医学工程学？它有哪些主要学什么是生物医学工程学？它有哪些主要学科领域？科领域？当代医疗仪器与生物医学工程学之间是怎当代医疗仪器与生物医学工程学之间是怎样关系？样关系？医疗仪器在医院中作用是什么？医疗仪器在医院中作用是什么？医疗仪器按用途可分哪几类？各有哪些主医疗仪器按用途可分哪几类？各有哪些主要仪器？要仪器？叙述医学诊疗仪器基本原理，指出这类仪叙述医学诊疗仪器基本原理，指出这类仪器要处理问题器要处理问题。思索题1生物医学工程学导论第77页思索题2监护仪可分为哪些类型，监护生理参数有哪监护仪可分为哪些类型，监护生理参数有哪些？些？心电监护项目有哪些？有哪些特殊方法？心电监护项目有哪些？有哪些特殊方法？除颤器作用和类型除颤器作用和类型直流除颤器基本原理和输出波形考虑直流除颤器基本原理和输出波形考虑除颤器电极有哪些考虑除颤器电极有哪些考虑为何要同时除颤？为何要同时除颤？生物医学工程学导论第78页思索题生物信号从工程角度分类，有哪些类型，各有什么生物信号从工程角度分类，有哪些类型，各有什么生物信号从工程角度分类，有哪些类型，各有什么生物信号从工程角度分类，有哪些类型，各有什么特点？特点？特点？特点？生物信号采集系统通常包含哪些单元？基本要求是生物信号采集系统通常包含哪些单元？基本要求是生物信号采集系统通常包含哪些单元？基本要求是生物信号采集系统通常包含哪些单元？基本要求是什么？什么？什么？什么？为何要进行信号调理，普通有哪些内容？为何要进行信号调理，普通有哪些内容？为何要进行信号调理，普通有哪些内容？为何要进行信号调理，普通有哪些内容？A/DA/D转换是什么？叙述采样定理。转换是什么？叙述采样定理。转换是什么？叙述采样定理。转换是什么？叙述采样定理。什么是时域、频域？用什么方法相互转换？什么是时域、频域？用什么方法相互转换？什么是时域、频域？用什么方法相互转换？什么是时域、频域？用什么方法相互转换？什么是信号频谱？表示是什么？什么是信号频谱？表示是什么？什么是信号频谱？表示是什么？什么是信号频谱？表示是什么？脑电信号处理方法有哪些？有何临床意义？脑电信号处理方法有哪些？有何临床意义？脑电信号处理方法有哪些？有何临床意义？脑电信号处理方法有哪些？有何临床意义？生物医学工程学导论第79页