现代医学电子仪器原理与设计复习指导
目录
0阅读材料复习与练习.................................................................................................................................... 1 第一章 医学仪器概述 ..................................................................................................................................... 1 第二章 生物信息测量中的噪声和干扰...................................................................................................... 1 第三章 信号处理 .............................................................................................................................................. 2 第四章 生物电测量仪器 ................................................................................................................................ 4 第五章 血压测量 .............................................................................................................................................. 6 第六章 医用监护仪器 ..................................................................................................................................... 8 第七章 心脏治疗仪器与高频电刀............................................................................................................. 10 第八章 医用电子仪器的电气安全............................................................................................................. 11
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1.（ ）主要指那些单纯或组合应用于人体，用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器，包括所需的软件。
2.随着当今人类社会的发展和对医学模式认识上的转变，特别是以Internet为代表的信息技术的普及，以医院为中心的模式必然会再次回归到以（ ）的医学模式上来。医学仪器的设计应充分认识这一医学发展的必然趋势。 3.以（ ）为中心的医学模式正在崛起，我们从事医学仪器设计应充分认识到这一发展趋势。
4.（ ）技术是对生物体中包含的生命现象、状态、性质及变量和成分等信息的信号进行检测和量化的技术。
5. （ ）技术即是研究从被检测的湮没在干扰和噪声中的生物医学信号中提取有用的生物医学信息的方法。
6.（ ）实质上是某一专门知识，例如某种疾病的诊断、处方，某些矿物的资源勘探数据分析等的计算机咨询系统(软件)。专家系统的基础是（ ），一类是已经总结在书本上的定律、定理和公式等，另一类是专家们在实际工作中长期积累的经验、教训。
7.请给出虚拟医学仪器的系统构成，并叙述各模块的功能。
8.请简述应用CMOS电路的注意事项。
9.施乐PARC研究中心首席科学家马克.威瑟提出宁静技术（Calm Technology）： “技术应无缝地融入我们的生活，而不是让我们时时感到技术的战栗与恐惧；我们不会消失在电脑空间中，而是电脑将消失在我们的生活中。”结合课程学习体会谈谈宁静技术对医学仪器设计的启示。
第一章 医学仪器概述
1.依据检测和处理信号的方法不同，医学仪器的工作方式分为：（ ）和间接、（ ）和延时、间断和连续、模拟和（ ）。 2.依据医学仪器的用途不同，医学仪器通常分为：（ ）用仪器，如生物电诊断与监护、生理功能诊断与监护、人体组织成分的电子分析、人体组织结构形态影像诊断；（ ）用仪器，如电疗、光疗、磁疗与超声波治疗。
3.（ ）方法，即是为了研究、分析生理系统而建立的一个与真实系统具有某种相似性的模型，然后利用这一模型对生理系统进行一系列实验，这种在模型上进行实验的过程就称为系统仿真。
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4.（ ）是医学仪器设计的第一步和关键，是对生命对象进行科学定量描述的产物。
5.建模关系即模型的（ ）度量主要包括：复制有效，在系统输入与输出上认识系统；预测有效，对系统内部状态及总体结构认识清楚；结构有效，内部状态、总体结构及分解结构均有了解等三个层次。
6.广义而言，生理系统的模型不仅包括人造的物理或（ ）的模型，也应包括动物模型。
7.（ ）即建立一个在某一特定方面与真实系统具有相似性的系统，真实系统称为原型，而这种相似性的系统就称为该原型系统的模型。 8.模型的建立蕴含的三层意思即（ ）、（ ）和（ ）
9.模型可分为（ ）（ ）和（ ）三种. 10.按照真实系统的性质而构造的实体模型即（ ）。对生理系统而言，其物理模型通常是由非生物物质构成的，根据其与原型相似的形式可分为如下四种类型：（ ）、（ ）（ ）（）。 11.所谓（ ）模型，就是用数学表达式来描述事物的数学特性，它不像物理模型那样追求与客观事物的几何结构或物理结构的相似性，但可较好地刻划系统内在的数量联系，从而可定量地探求系统的运转规律。
12.构造一个数学模型主要包括（ ）即寻求一个适当的数学运算关系来描述系统的结构、功能和内在联系和（ ）即主要来源于实验数据的参量提取两个方面的内容。
13.建立生理系统数学模型的方法主要有（ ）、（ ）两种。 14. 数学模型的（ ）研究方法是指对所研究的系统的内部构造和机理一无所知，仅仅能从外部的客观测量，如系统的输入与输出来考察系统。对于黑箱，其数学模型即为（ ）。
15. 数学模型的（ ）研究方法适用于那些内部结构和机理已部分地被人们所认识的系统。 根据该系统的物理化学过程以及解剖学与生物学知识，用分析的方法推导出描述系统功能和特性的模型。
16.（ ）建模应用自然科学中已经被证明的正确的理论、原理和定律，对被研究系统的有关要素进行分析、演绎、归纳，从而建立系统的数学模型。
17.（ ）建模根据两个或者两类系统某些属性或关系的相似，去推论两者的其他属性或者关系也可能相似的方法。
18.（ ）建模对无法运用理论分析或结构难于类比，但能获得一定表征系统规律、描述系统状态的实验数据，可用回归分析等方法建立系统的数学模型或对模型进行验证。
19. 影响仪器设计的基本因素有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）五种，这些因素都是进行设计时考虑的基本原则。
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20.医学处理信号的特点由（ ）和（ ）共同决定。信号检测与处理中，对信号有效提取和和处理的前提是获取干净的信号-这是仪器设计中面临的主要问题和挑战之一。
21.在现代的医学仪器设计中，构建生理模型的方法很多，最常用的方法有( )( )( )建模三种方法。 22.( )模型是简化的、类似于实际系统的某些突出特征而设想的一种物理系
统，它较之于真实系统更易于进行分析研究。
23.( )反映的是仪器对不同频率的信号的不同的灵敏度，要求心电图机对0.1到25Hz的频率范围内的信号，频率响应曲线必须是平坦的（<±0.5dB）。
24.( )是指灵敏度下降到70.7% （-3dB）时的频率。
25.( )可表示为 CMRR=Ad/Acm，其中Ad为系统总的( )，Acm为系统总的( )。 共模抑制比常用( )（dB）表示，即 CMRR=20lg(Ad/Acm)， 该值体现了仪器的抗共模干扰的能力。
26.医学仪器的主要技术特性有哪些? 27.医学仪器有哪些特殊性?
28. 医学仪器基本分类方法依据有？ 29.简述医学仪器设计的基本步骤。
30. 用框图说明医学电子仪器的基本结构并简要说明各部分的功能。
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第二章 生物信息测量中的噪声和干扰
1.实现生物信号测量的基本条件是（ ）和（ ） 2.（ ）是电路系统中除了有用信号以外的其他信号，包括人体和测试系统；（ ）是由测试系统外部所引起的电路系统中的不期望动作
3.能产生一定的电磁能量而影响周围电路正常工作的物体或设备称为（ ）
4.（ ）即电磁兼容设计原则是在电子系统之间实现不互相干扰，协调混同工作的原则，即抑制来自外部的干扰和抑制系统本身对外界其它设备产生干扰。
5.经（ ）传播将干扰引入测试系统的耦合方式称为（ ）。
6.干扰经（公共阻抗）耦合是在测试系统内部各单元电路之间、或者两种测试系统之间存在公共阻抗，由电流流经公共阻抗形成压降造成干扰。
7.在电子系统内部元件和元件之间、导线和导线之间以及导线与元件，导线、元件和结构件之间都存在分布电容。一个导体上的电压或干扰成分通过分布电容使其它导体上的电位受到影响，这种现象称为（ ）。
8.用的金属板、金属网作为屏蔽体的屏蔽效果用（ ）来描述。 9.屏蔽电场或远场的平面波即辐射场时，宜选择铜、铝、钢等（ ）材料；屏蔽低频磁场，宜选玻莫合金、锰合金、磁钢、铁等（ ）材料 。
42.测试系统的噪声一般包括：（ ）和测量系统内部由器件、材料、部件的物理因素产生的自然扰动即电压或电流。通过噪声过程的分析进行合理的电路设计，降低噪声限度。
10.噪声电压或噪声电流是随机的，不能用一个确定的时间函数来描述，但服从一定的（ ）规律。生物医学电子学中常遇到的噪声源-热噪声和散粒噪声的概率密度服从（ ）分布。
11.功率谱密度表示单位频带内噪声功率随频率的变化。此曲线覆盖的面积在数值上等于噪声的总功率。低频噪声的谱密度随频率的减小而（ ），通常称为粉红色噪声；蓝噪声谱密度随频率的增大而（ ）。 12.（ ）噪声是造成生物医学信号提取过程中的主要障碍。主要有两种材料之间不完全接触，形成起伏的电导率，如开关、继电器或晶体管、二极管的不良接触、电流流过合成碳质电阻的不连续介质等；有源器件在制作工艺过程中，材料表面特性及半导体器件中结点的缺陷等。
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