《医学仪器原理》PPT课件
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• 1、对疾病的预防、诊断、治疗、监护、缓解； • 2、对损伤或者残疾的诊断、治疗、监护、缓解、补偿； • 3、对解剖或者生理过程的研究、替代、调节； • 4、妊娠控制。
医疗仪器的特点
现代医疗仪器通常都是集电子、机械于 一体的非常复杂的装置，是非常精密的 、可靠性和安全性要求都非常高的自动
或半自动系统。
准分子激光冠状动脉成形术 、皮肤美容激光器 • 利用机械能的设备 ：呼吸机 、输液泵 、体外反搏和主动脉内气
囊反搏 • 其他治疗设备 ：高压氧舱 、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 、麻Baidu Nhomakorabea机
辅助仪器设备
• 一部分与医疗有关的仪器既不直接用于作疾病诊断，也不直接用于疾病的治疗，这些 是医学辅助设备。
与普通的精密仪器相比，医疗仪器
有如下特点
• 对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的 • 要考虑电极或传感器对测量结果产生影响； • 生物信号弱小，而干扰强大。信号可能只有干扰
的千分之一； • 能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高
治疗效果而无限制地提高外加能量，这会造成机 体的损伤； • 安全考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题 就比较突出。
• 医学信息系统： 包括计算机网络系统及与此相应的计算机医院自 动化管理系统（包括行政和病史管理等）、地区医疗网络与远程 医疗设备、面向家庭的医疗技术（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、人工智能与专家 系统、以及近年来迅速发展的PACS系统（图像存储于传输系统） 等。
• 本课程为72学时，课中要求学生分组分专题查找医疗设备 和生产厂商的资料写出专题报告并演讲和讨论。熟悉医疗 设备功能和相关的制造和销售厂商。
• 先修课程： 电子学、解剖学、生理学。 • 使用教材：王成编《现代医学仪器导论》 • 主要参考书：《世界医疗器械》、《常规医疗装备》（香
港科讯交流有限公司出版，月刊）
按临床应用分类：
• 诊断仪器 • 治疗仪器 • 辅助仪器
电气敏感 直接用于人体的
非电气敏感
非直接用于人体的
不同的分类方法应用于不同的场合
诊断仪器
• 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
• 医用成像装置 ：X射线诊断装置（普通、数字化）、X线计算 机断层扫描仪 、核医学成像装置 、超声诊断装置 、磁 共振成像装置、 热成像装置
现代医疗仪器 与生物医学工程学的关系
• 医疗仪器是生物医学工程研究成果的载体。 • 生物医学工程研究的成果是现代医疗仪器设计和开发的核心和基础。
二、什么是医疗仪器
医疗器械定义：
• 指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或 者其他物品，包括所需要的软件；其用于人体体表及体内 的作用不是用药理学、免疫学或者代谢的手段获得，但是 可能有这些手段参与并起一定的辅助作用；其使用旨在达 到下列预期目的：
从资产管理的角度分类
• 大型仪器：一百万以上的，如CT、磁共振设备， • 中小型仪器：如心电图机、床边监护仪等。 • 低值产品：包括很多一次性配件
植入的和非植入的
• 对于医用植入物有特殊的管理条例，但大部分医疗仪器是非植入的。 • 也有将医疗仪器分为在体测量的和离体测量的，而在体非侵入性测量是医学诊断仪器
三、医疗仪器的种类
按使用风险大小分类
• 国家对医疗器械实行分类管理。国家有专门机构对医疗器 械的研发、生产、销售和使用进行管理和监督。
• 第一类是指通过常规管理足以保证其安全性、有效性的医 疗器械（大部分是手术器械）。
• 第二类是指对其安全性、有效性应当加以控制的医疗器械 。
• 第三类是指植入人体；用于支持、维持生命；对人体具有 潜在危险，对其安全性、有效性必须严格控制的医疗器械 。
第一章 总论
一、医疗仪器与生物医学工 程
生物医学工程学
• (Biomedical Engineering, BME) • 生物医学工程学是运用现代自然科学和工程技术的原理与方法，从工程学的角度，在
多种层次上研究生物体，特别是人体的结构、功能和其他生命现象；研究用于防病、 治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。
的发展方向。
按临床科室或人体系统分类
• 心脏科设备 • 呼吸科设备 • 泌尿科设备 • …… • 这样分类有助于了解不同科室对医疗仪器和工程技术的需求，但很多设备各个科都使
用，会有很多重复。
按物理原理分类
• 医用电子仪器 • 医用光学仪器 • 医用放射仪器 • 医用核物理仪器
• 现代医疗仪器是声、光、电、机械一体的。
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 • 放射治疗装置 ：钴60 、直线加速器 、X刀 、γ刀 • 高频治疗设备 ：电刀 、射频消融 • 超声治疗设备 ：体外冲击波碎石机 、超声乳化白内障手术仪 、
超声雾化器 • 激光治疗设备 ：激光刀 、眼科激光,准分子激光角膜屈光矫正、
医疗仪器原理
教材内容
• 第一章：总论 • 第二章：生物电测量设备 • 第三章：监护仪 • 第四章：临床检验设备 • 第五~八章：医学成像设备 • 第九章：用于人体功能替代的设备 • 第十~十一章：治疗设备 • 第十二章：其他设备
课程要求和参考书
• 主要介绍各类临床使用的医疗仪器，着重讲解其临床用途 、基本结构、以及工作原理，为学习后续课程以及今后从 事医疗仪器方面的工作提供足够的知识准备。是一门医疗 仪器的入门课程。
生物医学工程是正在蓬勃发展的边缘学科，是多 种学科与生物医学相结合的产物。
生物医学工程学的学科领域
• 生物力学 • 生物系统的建模与控制 • 生物材料学 • 生物医学信号检测与传感器 • 生物医学信号处理 • 医学图像处理与技术 • 物理因子在治疗中的应用及其生物效应 • 人工器官(Artificial Organ) • 临床工程(Clinical Engineering) • 康复工程(Rehabilitation)
• 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
• 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、眼底照相及眼底图象分析设备等）
治疗仪器
• 人工器官：人工心脏、瓣膜、心脏辅助装置 、人工关节、假肢 、
医疗仪器的特点
现代医疗仪器通常都是集电子、机械于 一体的非常复杂的装置，是非常精密的 、可靠性和安全性要求都非常高的自动
或半自动系统。
准分子激光冠状动脉成形术 、皮肤美容激光器 • 利用机械能的设备 ：呼吸机 、输液泵 、体外反搏和主动脉内气
囊反搏 • 其他治疗设备 ：高压氧舱 、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 、麻Baidu Nhomakorabea机
辅助仪器设备
• 一部分与医疗有关的仪器既不直接用于作疾病诊断，也不直接用于疾病的治疗，这些 是医学辅助设备。
与普通的精密仪器相比，医疗仪器
有如下特点
• 对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的 • 要考虑电极或传感器对测量结果产生影响； • 生物信号弱小，而干扰强大。信号可能只有干扰
的千分之一； • 能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高
治疗效果而无限制地提高外加能量，这会造成机 体的损伤； • 安全考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题 就比较突出。
• 医学信息系统： 包括计算机网络系统及与此相应的计算机医院自 动化管理系统（包括行政和病史管理等）、地区医疗网络与远程 医疗设备、面向家庭的医疗技术（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、人工智能与专家 系统、以及近年来迅速发展的PACS系统（图像存储于传输系统） 等。
• 本课程为72学时，课中要求学生分组分专题查找医疗设备 和生产厂商的资料写出专题报告并演讲和讨论。熟悉医疗 设备功能和相关的制造和销售厂商。
• 先修课程： 电子学、解剖学、生理学。 • 使用教材：王成编《现代医学仪器导论》 • 主要参考书：《世界医疗器械》、《常规医疗装备》（香
港科讯交流有限公司出版，月刊）
按临床应用分类：
• 诊断仪器 • 治疗仪器 • 辅助仪器
电气敏感 直接用于人体的
非电气敏感
非直接用于人体的
不同的分类方法应用于不同的场合
诊断仪器
• 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
• 医用成像装置 ：X射线诊断装置（普通、数字化）、X线计算 机断层扫描仪 、核医学成像装置 、超声诊断装置 、磁 共振成像装置、 热成像装置
现代医疗仪器 与生物医学工程学的关系
• 医疗仪器是生物医学工程研究成果的载体。 • 生物医学工程研究的成果是现代医疗仪器设计和开发的核心和基础。
二、什么是医疗仪器
医疗器械定义：
• 指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或 者其他物品，包括所需要的软件；其用于人体体表及体内 的作用不是用药理学、免疫学或者代谢的手段获得，但是 可能有这些手段参与并起一定的辅助作用；其使用旨在达 到下列预期目的：
从资产管理的角度分类
• 大型仪器：一百万以上的，如CT、磁共振设备， • 中小型仪器：如心电图机、床边监护仪等。 • 低值产品：包括很多一次性配件
植入的和非植入的
• 对于医用植入物有特殊的管理条例，但大部分医疗仪器是非植入的。 • 也有将医疗仪器分为在体测量的和离体测量的，而在体非侵入性测量是医学诊断仪器
三、医疗仪器的种类
按使用风险大小分类
• 国家对医疗器械实行分类管理。国家有专门机构对医疗器 械的研发、生产、销售和使用进行管理和监督。
• 第一类是指通过常规管理足以保证其安全性、有效性的医 疗器械（大部分是手术器械）。
• 第二类是指对其安全性、有效性应当加以控制的医疗器械 。
• 第三类是指植入人体；用于支持、维持生命；对人体具有 潜在危险，对其安全性、有效性必须严格控制的医疗器械 。
第一章 总论
一、医疗仪器与生物医学工 程
生物医学工程学
• (Biomedical Engineering, BME) • 生物医学工程学是运用现代自然科学和工程技术的原理与方法，从工程学的角度，在
多种层次上研究生物体，特别是人体的结构、功能和其他生命现象；研究用于防病、 治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。
的发展方向。
按临床科室或人体系统分类
• 心脏科设备 • 呼吸科设备 • 泌尿科设备 • …… • 这样分类有助于了解不同科室对医疗仪器和工程技术的需求，但很多设备各个科都使
用，会有很多重复。
按物理原理分类
• 医用电子仪器 • 医用光学仪器 • 医用放射仪器 • 医用核物理仪器
• 现代医疗仪器是声、光、电、机械一体的。
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 • 放射治疗装置 ：钴60 、直线加速器 、X刀 、γ刀 • 高频治疗设备 ：电刀 、射频消融 • 超声治疗设备 ：体外冲击波碎石机 、超声乳化白内障手术仪 、
超声雾化器 • 激光治疗设备 ：激光刀 、眼科激光,准分子激光角膜屈光矫正、
医疗仪器原理
教材内容
• 第一章：总论 • 第二章：生物电测量设备 • 第三章：监护仪 • 第四章：临床检验设备 • 第五~八章：医学成像设备 • 第九章：用于人体功能替代的设备 • 第十~十一章：治疗设备 • 第十二章：其他设备
课程要求和参考书
• 主要介绍各类临床使用的医疗仪器，着重讲解其临床用途 、基本结构、以及工作原理，为学习后续课程以及今后从 事医疗仪器方面的工作提供足够的知识准备。是一门医疗 仪器的入门课程。
生物医学工程是正在蓬勃发展的边缘学科，是多 种学科与生物医学相结合的产物。
生物医学工程学的学科领域
• 生物力学 • 生物系统的建模与控制 • 生物材料学 • 生物医学信号检测与传感器 • 生物医学信号处理 • 医学图像处理与技术 • 物理因子在治疗中的应用及其生物效应 • 人工器官(Artificial Organ) • 临床工程(Clinical Engineering) • 康复工程(Rehabilitation)
• 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
• 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、眼底照相及眼底图象分析设备等）
治疗仪器
• 人工器官：人工心脏、瓣膜、心脏辅助装置 、人工关节、假肢 、