临床设备与仪器教学大纲-影工.doc

临床设备与仪器教学大纲 影工
《临床设备及仪器》课程教学大纲
课程编号：
课程名称：临床设备及仪器
英文名称：Clinical equipment and instrument
课程类型：专业课 必修
总 学 时：50 学分：3.0 理论课学时：40 讨论课学时：10
适用对象：医学影像工程专业本科学生
一、课程的性质和任务
医用电子仪器是医疗设备重要组成部分，是影像工程专业学生需要掌握的专业学科。其主要任务是通过本学科的教学使学生掌握医用电子仪器的基本结构，工作原理及临床应用范围，熟练的进行设备操作。熟悉医用电子仪器的常见故障现象及设备的维护及保养，了解医用电子仪器的最新动态及发展趋势。
二、教学环节和教学方法
医用电子仪器的教学包括理论讲授、实验教学、考试三个环节，其教学方法是充分利用视听教具（如多媒体、仪器设备等），采用课堂理论及实验教学相结合的直观教学方式。重点阐述结构、原理、特点临床应用，力求做到内容丰富、层次分明、重点突出、循序渐进、理论及实践相结合。加强学生对专业基本理论、基本知识的理解和掌握，注重提高学生对专业实践技能的掌握内容。
三、教学内容及要求
第一章 监护仪
第一节 监护仪原理
掌握心电监护原理、无创血压测量原理、血氧饱和度测量原理。
熟悉呼吸、温度参数测量原理。
了解有创血压、心排出量、呼末CO2等参数测量原理。
第二节 PM9000监护仪的原理及应用
掌握PM9000多参数监护仪的操作及日常维护。
熟悉PM9000多参数监护仪使用注意事项常见测量干扰。
了解监护仪的拆卸及配件更换。
第三节 中央监护
了解中央监护的系统结构及主要应用。
自学中央监护系统的安装调试。
思考题
1、心电监护仪有哪些基本功能？
2、什么是血压？血压测量的方法有哪两类？各有什么特点？
3、血氧饱和度的测量原理和注意事项有哪些？
第二章 血液细胞分析仪
第一节 血液细胞分析仪原理
掌握血液细胞计数原理，血红蛋白含量测量原理。
熟悉血液的组成、特点，及血细胞计算参数。
第二节 BC3000血液细胞分析仪
掌握BC3000血液细胞分析仪的结构原理。
熟悉BC3000血液细胞分析仪的液路构成及液路分析。
了解BC3000血液细胞分析仪电路构成及作用。
第三节 五分类血液细胞分析仪介绍
熟悉五分类血液细胞分析仪测量原理。
了解五分类血液细胞分析仪结构组成。
自学血液细胞分析仪的发展趋势。
思考题
1、朗伯-比尔定律原理及公式？
2、库尔特实验的原理？
3、BC3000的液路分析？
第三章 生化分析仪
第一节 生化分析仪原理
掌握生化分析的测定原理，自动生化分析仪的基本结构。
熟悉临床生化分析仪的类型。
了解生化分析仪基本分析方法。
第二节 BS300生化分析仪
掌握BS300生化分析仪的工作原理及基本结构。
熟悉BS300生化分析仪的操作方法、日常维护。
了解BS300生化分析仪的常见故障解除方法。
第三节 国外生化分析仪介绍
熟悉罗氏全自动生化仪结构原理。
自学日立全自动生化仪结构原理。
思考题
1、什么是自动生化分析仪？这种仪器是基于什么原理进行测量的？
2、自动生化分析仪按反应装置的结构可分为哪三类？
3、BS300的液路分析？
第四章 血液透析机
第一节 血液透析原理
掌握血液透析原理，血液透析机结构及其工作原理。
熟悉血液监控仪功能，透析液监控仪功能。
第二节 血液透析机分析
掌握血液透析机基本结构、操作方法、日常维护。
熟悉血液透析机的液路分析。
了解血液透析机的消毒及清洁。
第三节 血液透析室的设立
掌握医院设立血液透析室或中心的条件。
熟悉血液透析室的场地及人员要求。
思考题
1、什么是超滤作用，实施超滤作用的目的是什么？
2、血液透析机的报警分哪几种情况各代表什么意义？
3、血液透析机的液路分析？
第五章 呼吸机
第一节 概 述
掌握呼吸机的功能组成，呼吸机的工作原理及应用。
熟悉理解各类通气方式和通气参数的调节。
了解呼吸机的分类。
自学呼吸系统的解剖及生理。
第二节 电动呼吸机
掌握电动呼吸机结构功能。
熟悉电动呼吸机气电路分析。
第三节 全能呼吸机
熟悉全能呼吸机气路分析：1.病人呼气时气路流程，2.病人吸气时的气路流程。
第四节 医用空气压缩机
掌握压缩机的结构及原理。
熟悉压缩机的操作及维护。
思考题
1、呼吸机的应用范围？
2、呼吸机的功能组成？
3、呼吸机的工作原理？
第六章 麻醉机
第一节 麻醉机的结构原理
掌握麻醉机的主要部件及其工作原理。
熟悉麻醉气体回路。
第二节 常用麻醉机
熟悉空气麻醉机、直流式麻醉机、循环紧闭式麻醉机原理。
了解常用麻醉气体。
第三节 麻醉机使用及维护
熟悉麻醉机的安装调试及日常维护。
了解麻醉机的常见故障及解除方法。
思考题
1、麻醉机是如何分类的以及各类的特点？
2、麻醉气体的种类有哪些如何进行临床应用？
3、麻醉机的常见故障及排除方法是什么？
第七章 体外碎石机
第一节 体外碎石机工作原理
掌握冲击波发生源的种类以及特点。
熟悉结石定位系统的种类及特点。
了解冲击波和人体间的耦合。
第二节 典型机型介绍
熟悉Dornier HM3 体外碎石机。
了解Siemens Lithostar 型体外冲击波碎石机。
自学KDE 系列体外冲击波碎石机。
第三节 体外碎石机常见故障及排除
熟悉冲击波发生源及水处理系统的故障。
了解X 光定位系统、治疗床及控制系统故障。
思考题
1、冲击波发生源的种类及特点？
2、冲击波及人体之间的耦合有哪几种各有何特点？
3、结石定位系统的种类及特点？
第八章 放射治疗设备
第一节  60Co 治疗机
掌握60Co 治疗机的基本工作原理。
熟悉60Co 治疗机的故障分析举例。
了解放射治疗机的常见故障及其排除。
第二节 直线加速器治疗机
掌握直线加速器治疗机基本工作原理。
熟悉直线加速器治疗机主要组成部分。
了解直线加速器治疗机常见故障排除。
第三节 伽马射线治疗机
掌握伽马射线治疗机基本工作原理。
熟悉伽马射线治疗机的治疗特点和适应症。
思考题
1、放射治疗机的种类以及各种类特点？
2、直线加速器的常见故障及其处理方法？
3、医用放射治疗设备的新进展？
第九章 生物电测量仪器
第一节 心电图机
掌握心电图机的基本结构和性能参数。
熟悉心电图机电路分析。
了解心电图机的定期检查及维护。
自学心电图基础。
第二节 脑电图机
掌握脑电图机的基本知识。
熟悉脑电图机的导联。
了解脑电图机辅助仪器。
自学脑电图测量的最新技术实现及应用。
思考题
1、心电图机的结构和各部分作用？
2、心电图机主要技术指标及其检测方法和重要意义？
3、脑电图机的结构和各部分作用？
第十章 手术室设备
第一节 手术无影灯
掌握手术无影灯的结构原理。
熟悉手术无影灯常见故障及维修方法。
第二节 综合手术床
掌握综合手术床的结构及原理。
熟悉综合手术床使用方法和注意事项。
了解综合手术床维护保养常见故障维修。
第三节 高频电刀
掌握晶体管式高频电刀电路原理。
熟悉高频电刀的常见故障及维修。
思考题
1、综合手术床的分类以及各类床的工作原理？
2、手术无影灯主要结构、工作原理和设计方法？
3、晶体管式高频电刀的电路原理分析？
第十一章 医用小设备
第一节 电动吸引器
掌握滑片式电动吸引器及膜片式电动吸引器的组成结构及工作原理。
熟悉电动吸引器的常见故障检修。
了解电动吸引器的临床应用。
第二节 超声雾化器
掌握晶体管超声雾化器结构及原理。
熟悉超声雾化器日常使用及注意事项。
了解超声雾化器常见故障及检修。
第三节 离心机等设备原理
熟悉离心机的使用及维护。
了解离心机常见故障及排除方法。
思考题
1、电动吸引器的种类以及应用范围？
2、晶体管式超声雾化器的电路原理？
3、离心机的使用维护及常见故障排除？
四、实验及见习
实验一 监护仪实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1.掌握监护仪参数测量原理，仪器组成，仪器拆装步骤。
2.监护仪操作注意事项，日常维护方法，以及常见故障排除方法。
[实验原理]
1、心电信号的获取方法及心电图机可以说是相同的，但为了便于监护，胸部监护导联采用得比较多。监护仪中的心电放大模块通常做成一个插件，插入母板作为监护仪的一部分。其中信号调理电路包括放大及增益调节、滤波、脉冲抑制、电极脱落检测等电路。经前置放大器初步放大后的心电信号还需进一步放大到足够大以便于作A/D 转换，一般要将信号放大到伏特级。
2、血压（Blood Pressure, BP）是一个重要的生命参数，是指血液对血管壁的侧压，这是一种压强（即单位面积上的压力），而且，通常是指相对大气压的相对压强。动脉血压测量的单位常用mmHg，而静脉血压常用cmH2O。动脉血压信号的主要频率成分集中在低频区域而直流成分是一个非常重要的量。血压测量的方法有直接测量法和间接测量法。间接测压通常仅能测得收缩压和舒张压，而直接测量法可以测得血压波形曲线，由于测量方法和部位不同，所测值往往难以直接相互比较。
3、血氧饱和度是血液中及氧结合的氧合血红蛋白（HbO2）的容量占全部可结合的血红蛋白（HbO2+Hb）的百分比，即血液中血氧的浓度。是呼吸循环的重要生理参数。脉动式光谱定量分析方法（这种仪器称脉搏血氧仪，Pulse Oximeter）由于其灵敏度、精度、准确性和可靠性较高。
4、通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验二 血液细胞分析仪实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握血球仪参数测量原理，仪器组成，仪器拆装步骤。
2、掌握血球仪操作注意事项，日常维护方法，以及常见故障排除方法。
[实验原理]
1、血细胞计数有变阻脉冲法(简称变阻法)、光电计数法和激光计数法等。库尔特计数仪所用原理即为变阻法。利用血细胞通过一个小孔时的电阻变化进行计数。现在极大部分血球计数器都是利用此原理进行设计制造的。这种仪器的计数小孔有时会产生堵塞现象，且有时会有一个以上的血细胞同时通过小孔，造成计数上的偏差。
2、70 年代后期，美国Oetho 公司利用光斑产生脉冲以及细胞流经激光束时产生的散射来进行计数，这就是激光血液学测定装置。它采用流体动力不聚焦技术，所以不会产生堵塞现象。这种仪器也能对血小板计数。
3、血小板计数在临床上诊断某些疾病的作用日益重要，现在血小板测定基本上有两种方法，一种为离心法，利用特定试剂，在离心机上进行分离，红细胞在离心力作用下沉积，而血小板仍悬浮在试液中，以试液于细胞计数器中进行血小板计数；另一种则在同一台仪器中和红细胞计数同时先后测定之。
4、通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验三 生化分析仪实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握生化分析仪参数测量原理，仪器组成，仪器拆装步骤。
2、掌握生化分析仪操作注意事项，日常维护方法，以及常见故障排除方法。
[实验原理] 生化分析仪是临床诊断常用的重要仪器之一。它是通过对血液和其他体液的分析来测定各种生化指标：如血红蛋白、胆固醇、肌肝、转氨酶、葡萄糖、无机磷、淀粉酶、白蛋白、总蛋白、钙等。自动生化分析仪就是把生化分析中的取样、加试剂、去干扰物、混合、保温反应、检测、结果计算和显示、以及清洗等步骤进行自动化的仪器，实现自动化的关键在于采用了微机控制系统。目前，绝大多数生化分析仪都是基于光电比色法的原理进行工作的。其结构可粗略看成是由光电比色计或分光光度计加微机两部分组成。由于整个测试过程是自动完成的，所以除微机外在采样、进样、反应等过程使用了一些特殊的部件。通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验四 血液透析机实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握血液透析原理，血液监控仪功能，透析液监控仪功能。
2、掌握血液透析机基本结构、操作方法、日常维护。
[实验原理] 血液及透析液中的水、电解质和中、小分子物质可通过分隔该两种液体的半透膜，进行弥散和渗透。根据Gibbs—Donnan 膜平衡原理，半透膜两侧液体各自所含溶质浓度梯度差及它所形成的不同渗透浓度，可使溶质从浓度高的一侧通过半透膜向浓度低的一侧移动（弥散作用）；而水分则从渗透浓度低的一侧向浓度高的一侧渗透（渗透作用），最后达到动态平衡。因此，当血液进入透析器时，其代谢产物如尿素、肌酐、胍类、中分子量物质和过多的电解质如钾等便可通过透析膜弥散到透析液中，而透析液中的物质如碳酸氢根或醋酸盐等也可弥散到血液中，达到清除人体代谢废物和纠正水、电解质及酸碱平衡的治疗目的。通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验五 呼吸机实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握呼吸机的结构原理
2、熟悉呼吸机的操作及日常维护。
[实验原理] 正压呼吸机是利用增加气道内压力的方法将空气送入肺内，肺内的压力使肺腔扩张，当压力失去后，由于肺腔组织的弹性，将肺恢复到原来的形状，而使经过交换的一部分空气呼出体外。通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验六 麻醉机实验
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握麻醉机的功能和特点。
2、掌握麻醉机基本结构、操作方法、日常维护。
[实验原理] 吸入麻醉是通过机械回路将麻醉药送入患者的肺泡，形成麻醉药气体分压，弥散到血液后，对中枢神经系统直接发生抑制作用，从而产生全身麻醉的效果。吸入性麻醉易于控制、安全、有效。因为绝大部分吸入性全身麻醉药物都是常温、常压下的可挥发性液体。这类液体药物必须转变成气体后才能在临床上应用，这就需要蒸发器将液体药物进行蒸发，使其变成可使用的气体麻醉药，随着被麻醉病人的呼吸而进入到人体内，实现全身麻醉的目的和效果。通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验七 心电图机实验
[项目性质] 设计性试验
[实验目的]
1、掌握心电图机的主要结构。
2、掌握心电图机常见故障及分析方法
[实验原理] 一般心电图机主要由导联输入部分、前置放大器、电压放大器（又称中间放大器）、功率放大器、记录器、1mV 标压发生器、电源供给电路、热笔加热电路走纸部分等构成。通过观察上述部件的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
实验八 医用小设备
[项目性质] 综合性实验
[实验目的]
1、掌握的医用小设备原理结构。
2、掌握医用小设备常见故障及解决方法
[实验原理] 在医院中所使用的医用小设备种类繁多，我们这里主要学习几种常用而且故障率较高的小设备。超声雾化器，电动吸引器，离心机等设备是我们主要要学习的内容。各种设备的工作原理我们已经在前面的理论课学习中讲解过了，请大家参照。通过观察上述设备的结构、测量电路中重要测试点信号波形、电压、脉冲信号时序等帮助理解设备的工作原理。
五、各教学环节学时及进度分配表
课 程 内 容
理 论 课 时
实 验、见 习 课 时
第一章 监护仪
4
2
第二章 血液细胞分析仪
4
1
第三章 生化分析仪
4
1
第四章 血液透析机
4
2
第五章 呼吸机
2
1
第六章 麻醉机
4
1
第七章 体外碎石机
4

第八章 放射治疗设备
4

第九章 生物电测量仪器
4
1
第十章 手术室设备
4

第十一章 医用小设备
2
1
合 计
40
10
六、考核方式
医用电子仪器为必修考试课，考核采用形成性考试加终结性考试相结合的方式。考核要求主要是教学大纲要求的基本知识和基本理论，适当考核学生分析问题和解决问题的能力，简要考核学生对前沿知识的了解程度。
考核方式：出勤和课堂表现、实验报告、课程结业理论考试（闭卷）。课程结业理论考试（闭卷）题型及所占分值：选择题1分×30（A型题）；概念题2分×5；简答题5分×8；论述10分×2。
成绩构成：平时成绩（出勤和课堂表现占10%、实验报告占20%）占30%；课程结业理论考试成绩（闭卷）占70%。
七、推荐教材和教学参考书书目
教 材：
《现代医学电子仪器原理及设计》，第2版，主编：于学飞 华南理工大学出版社，2007年出版。
《新型医用检验仪器的原理及维修》，第1版，主编：张玉海 电子工业出版社，2005年出版。
参考书：
《临床医学工程技术》，第1版，主编：姜远海，彭明晨 科学出版社，2002年出版。
《现代医学仪器设计原理》，第1版，主编：邓亲恺 科学出版社，2008年出版。
《最新国内外医疗器械实用维修手册》，第1版，主编：刘广龙 人民卫生出版社。
《生物医学测量及仪器》，第1版，主编：王保华 复旦大学出版社，2009年出版。
《常用医疗器械原理及维修》，第1版，主编：李秀忠 机械工业技出版社，2002年出版。
《临床常用检验仪器——原理.结构.维护》，第1版，主编：朱根娣 上海科学技术文献出版社，2002年出版。

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