1、基础知识部分生物医学仪器简介（四）,主讲教师： 刘惠,生物医学仪器的分类,生物医学仪器是研究生物医学工程学的一种基本手段，它的内容极广，不仅包括机械的、电的、光学的和磁的，而且还包括放射性的和核子的等各方面内容，因此，它不是单一的机电产品，或光电产品，或核子产品，而是一门综合性的边缘科学产品。由于各种先进技术的引进，特别是电子计算机技术进入，因此，现代生物医学仪器又是具有时代性的产品。虽然生物医学仪器的种类繁多，但我们可以根据它在医学临床中的应用和物理原理进行分类。,（一）按医学临床应用分类,1. 诊断仪器检测仪器(即人体机能的测定仪)。指对人体的各种生理参量进行测量的仪器，有血压计。血流仪，
2、血气分析仪，心电图仪，脑电图仪，肌电图仪，肺功能仪等。图象诊断仪器(即人体形态测定仪)。指把人体内部结构描绘出来的仪器，有超声心动图象，X射线透视机，X射线C T，同位素扫描仪，RCT，NMRCT等。,（一）按医学临床应用分类,2. 治疗仪器有电疗仪，微波治疗仪，超声波治疗仪，红外线治疗仪，心脏起搏器，人工脏器，X射线治疗机，放射治疗装置等。,（一）按医学临床应用分类,3监护仪器有人工呼吸机，自动血压监测仪，自动监护仪等。,（二）按物理原理分类,医用电子仪器：如心电图机，脑电图机，肌电图机，眼电图机，超声仪，自动监护仪以及中医脉象仪等。医用光学仪器：如自动验光仪，激光仪，全息摄影仪，电子显微镜
3、，红外热象仪等。医用放射仪器：如X射线机，X射线C T，放射线治疗装置等。医用核子仪器：如同位素扫描仪，照相机，RC T，NM RCT等。,作业,作业：依照小组分类，调研讲义中所提及的生物医学仪器。各小组划分任务，每人负责对一种仪器产品的不同生产厂家、产品性能、特征、作用以及价格进行比较，综合多项指标选择一款用于医院的性价比高的产品，并论述选择的原因。每组选举一人对调研结果进行报告，采用ppt。,生物医学仪器的设计原则和使用要求,（一）设计原则,信号因素环境因素医学因素经济因素时代因素,（二）使用要求,（1）量程（2）灵敏度（3）线性（4）频率响应（5）信噪比（6）测量平均值（7）精确度与准确
4、度（8）绝对误差与相对误差（9）重复性（10）精度,仪器的精度是指其最大误差值，并以该仪器的量程的百分比来表示。例如，有一刻度为5V的电压表，用于测量真实值为3V的电压时，读数为2.95V，则在此情况下所得的最大测量误差为0.05V，因为表的量程为5V，所以该电压表的精度为0.0551。,作业：选做：自己设计一个生物医学仪器，提供设计思路，并结合所学知识进行分析。论述仪器量程过大及过小对测量结果的影响。,数字图像基础知识初步,（一）数字图像的表示方法,一幅黑白图像可用二维函数 f（x，y）表示，其中 x，y是平面的二维坐标，f（x，y）表示点（x，y）的亮度值（灰度值）。如果是一幅彩色图像，各
5、点值还应反应出色彩变化，即可用f（x，y，）表示，其中 为波长。假如是活动彩色图像，还应是时间 t的函数，即可表示为f（x，y，t）。对模拟图像来讲，f（x，y）显然是连续函数。为了适应数字计算机的处理，必须对连续图像函数进行空间和幅值数字化。空间坐标（x，y）的数字化称为图像采样，而幅值数字化被称为灰度级量化。经过数字化后的图像称为数字图像（或离散图像）。,医学超声波检查,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四大类。 A型：是以波形来显示组织特征的方法，主要用于测量器官的径线，以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如实质性、液体或是气体是否存在等。B型
6、：用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时，首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。,M型：是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况，其曲线的动态改变称为超声心动图，可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等，多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。 D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D 型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。,
