现代医学仪器设计-1-概论.ppt

现代医学仪器概论一、医学仪器概论医学仪器定义(p1)：通常是指单纯或者组合应用于人体的仪器，包括所需要软件。其使用目的：（1）疾病的预防、诊断、治疗、监护或者缓解。（2）损伤或残疾的诊断、治疗、监护、缓解或补偿。（3）解剖或生理过程的研究、替代或者调节。（4）妊姃控制医学仪器对于人体体表及体内的作用不是用药理学、免疫学或者代谢的手段获得的，但可能有这些手段一并参与作用。二、医学仪器发展简史二、医学仪器发展简史1816年听诊器发明、1850年医用临床体温计发明以前，主要有：砭石九针热敷手术刀1、现代医学仪器标志-X射线发现。当时的电子变压器高压输出已达100Kv以上已经满足了X射线产生的条件。1972年，英国年，英国CT扫描出现扫描出现2、心电、脑电，、心电、脑电，1903年，年，1924年年3、核医学影象类仪器，施加放射性标记物。、核医学影象类仪器，施加放射性标记物。4、磁共振类仪器，、磁共振类仪器，1973年年5、治疗类仪器，十九世纪末、治疗类仪器，十九世纪末20世纪初世纪初6、化学分析仪器，十九世纪末、化学分析仪器，十九世纪末20世纪初世纪初7、1880年超声波发生装置，年超声波发生装置，1958年医用超声诊断仪年医用超声诊断仪医学成像设备医学成像设备特点：直观、形象、信息量丰富、便于观特点：直观、形象、信息量丰富、便于观察和存储。察和存储。种类：种类：X射线成像装置（射线成像装置（X-CT）；）；核磁共振成像装置（核磁共振成像装置（MRI）；）；超声成像装置（超声成像装置（US）；）；正电子断层扫描成像装置（正电子断层扫描成像装置（PET）；）；螺旋螺旋CT扫描机扫描机永磁开放式磁共振永磁开放式磁共振超导磁共振超导磁共振数字遥控诊断数字遥控诊断X射线机射线机超声诊断设备超声诊断设备全数字黑白超全数字黑白超声诊断系统声诊断系统彩色经颅彩色经颅多普勒血多普勒血流诊断仪流诊断仪 三维超声影像管理系统三维超声影像管理系统 PETCTPETCT结构图结构图医学电子设备医学电子设备特点：技术上微电子化、智能化、组合化特点：技术上微电子化、智能化、组合化和遥测化；产品上自动化、小型化和多功和遥测化；产品上自动化、小型化和多功能化。能化。种类：种类：心脑电子仪器；心脑电子仪器；监护仪器监护仪器；脑电记录仪脑电记录仪脑电放大器脑电放大器 脑电记录器脑电记录器 心电图机心电图机 多参数监护仪多参数监护仪中心监护系统中心监护系统 无创血压无创血压/血氧饱和度监护仪血氧饱和度监护仪掌式血氧饱和度监测仪掌式血氧饱和度监测仪 电子血子血压计 医学分析仪器医学分析仪器特点：快速、微量、自动、准确和多功能化。特点：快速、微量、自动、准确和多功能化。种类：种类：生化分析仪生化分析仪化学分析仪器、血液分析仪器、病理化学分析仪器、血液分析仪器、病理等检测装置；等检测装置；血气分析仪血气分析仪除计算除计算PH、PO2、PCO2、外，还能计测出外，还能计测出血红蛋白、血细胞比等；血红蛋白、血细胞比等；分立式全自动生化分析仪分立式全自动生化分析仪全自动血液细胞分析仪全自动血液细胞分析仪 血液细胞分析仪血液细胞分析仪 医用光学仪器医用光学仪器此类仪器包括内窥镜、激光仪器、眼纤光此类仪器包括内窥镜、激光仪器、眼纤光学仪器、显微镜等。学仪器、显微镜等。其中以前两种发展最快。其中以前两种发展最快。二方向摆动软性内窥镜二方向摆动软性内窥镜四方向摆动软性内窥镜四方向摆动软性内窥镜硬性内窥镜硬性内窥镜内内窥窥镜镜图图像像显显示示系系统统最新型的最新型的M2A微型内窥镜，可微型内窥镜，可以像药丸一样服下以像药丸一样服下微型内窥镜微型内窥镜M2AM2A微型内窥镜的内部结构：微型内窥镜的内部结构：1 1、光学圆盖、光学圆盖 2 2、透镜、透镜固定环固定环 3 3、透镜、透镜 4 4、照明发光二极管、照明发光二极管 5 5、互补金属、互补金属氧化物半导体成像器氧化物半导体成像器 6 6、电池、电池 7 7、专用集成电路、专用集成电路 8 8、天线天线微型内窥镜微型内窥镜虚拟内窥镜观察耳内部特征虚拟内窥镜观察耳内部特征光光学学显显微微镜镜荧荧光光倒倒置置显显微微镜镜电电子子显显微微镜镜医用激光成像仪（湿式）医用激光成像仪（湿式）人工器官仪器人工器官仪器部分或全部替代病损的自然器官。部分或全部替代病损的自然器官。其发展方向是：其发展方向是：“暂时替代暂时替代”向向“长期长期”或或“永久替代永久替代”发展，发展，“体外应用体外应用”向向“体内植入体内植入”发展，发展，“装饰性装饰性”向向“功能性功能性”发展。发展。心脏起搏器心脏起搏器脑脑起起搏搏器器体体表表胃胃肠肠起起搏搏器器放射治疗仪器放射治疗仪器是治疗癌症的一种有效手段。是治疗癌症的一种有效手段。常用的有深部常用的有深部X射线治疗机、钴射线治疗机、钴60治疗机、治疗机、医用电子直线加速器、伽马刀。医用电子直线加速器、伽马刀。新颖的有新颖的有 介子介子治疗机、中子治疗机、质子治疗机、中子治疗机、质子和重离子等粒子束流放射治疗机。和重离子等粒子束流放射治疗机。钴钴-60远远距距离离治治疗疗机机全数字双光子高能医用电子直线加速器全数字双光子高能医用电子直线加速器 伽马刀伽马刀光子刀光子刀中子刀中子刀放射治疗计划系统放射治疗计划系统 新型医疗仪器新型医疗仪器医用机器人。医用机器人。微型医疗器械。微型医疗器械。其他。其他。医医用用机机器器人人中国医用机器人进行病变中国医用机器人进行病变部分定位部分定位美国机器人施行摧毁病美国机器人施行摧毁病灶靶点手术灶靶点手术医学信息系统医学信息系统是数字化医院的基础。是数字化医院的基础。包括包括HIS、CIS、RIS、PACS等。等。涉及技术：计算机、网络、通讯、数据库。涉及技术：计算机、网络、通讯、数据库。相关标准和概念：电子病历、相关标准和概念：电子病历、HL7、DICOM3医学图像存储与传输系统医学图像存储与传输系统三、发展趋势三、发展趋势随着人类科学技术日新月异的发展，促进了医疗器随着人类科学技术日新月异的发展，促进了医疗器械的蓬勃发展，新医学产品层出不穷，老产品持续更械的蓬勃发展，新医学产品层出不穷，老产品持续更新。目前，在世界范围内，医疗器械的增长速度正以新。目前，在世界范围内，医疗器械的增长速度正以大约每年大约每年10%，大大超过了许多工业产品的增长速度。，大大超过了许多工业产品的增长速度。许多工业发达的国家都把医疗器械列入高科技领域，许多工业发达的国家都把医疗器械列入高科技领域，投入大量的人力和财力研制开发，造就医疗器械千岩投入大量的人力和财力研制开发，造就医疗器械千岩竞秀，百舸争流的大好局面。竞秀，百舸争流的大好局面。这些新的医学方法和基础将是精确的和无创的成这些新的医学方法和基础将是精确的和无创的成像和诊断技术。像和诊断技术。1、医学模式变革、医学模式变革“生物生物技术技术”-“生物生物-心理心理-社会社会-技技术术”“家庭保健家庭保健”-“医院医院”-“家庭保家庭保健健”微型化、智能化、个性化、网络化是趋势微型化、智能化、个性化、网络化是趋势2、技术发展预测：、技术发展预测：a 计算机相关技术计算机相关技术 b 分子医学分子医学 c 家庭和自我保健家庭和自我保健 d 微创和无创方法微创和无创方法 e 器械器械/药物复合产品药物复合产品 f 器官移植器官移植四、医学仪器设计基本步骤四、医学仪器设计基本步骤模型构建模型构建系统设计系统设计实验样机研制实验样机研制动物实验动物实验临床实验临床实验仪器认证与注册仪器认证与注册