生物医学检测技术
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功能：管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换 接口 --- 分系统和上位机之间/分系统之间交换信息 通用标准接口 --- 不同的系统尤其是不同厂家的产品能够互联
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
返回
将处理后的生物信息变为
可供人们直接观察的形式。
2020/6/21
医学仪器对记录显示系统的要求 是记录显示的效果明显、清晰， 便于观察和分析，正确反映输入 信号的变化情况，故障少、寿命 长，202与0/6/21其他部分有较好的连接。
记录与显示设备按其工作原理，可以分为三种： （1）直接描记式记录装置
特点： 1）输出量为电压、电流、频率 电阻、电容、电感 两种：数字量、模拟量
2）输出的电信号一般较微弱： 电压 ---- 毫伏级、微伏级；电流 ---- 毫安级、纳安级
3）输出信号与噪声混杂在一起 ---- 传感器内部噪声 传感器的信噪比小、输出信号弱 ---- 信号淹没在噪声中
4）传感器的输出特性呈线性或非线性 5）外界环境的变化会影响传感器的输出特性 选择：测量精度要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件
（规范、结构形式）
2020/6/21
2020/6/21
在许多医学测量中，要求对某种 形式的外部刺激作出反应。用以 产生提供刺激给被测对象的设备 是生物医学检测系统的一个重要 组成部分。 2020/6/21
刺激可以是视觉、听觉、触觉。
也可以是对神经系统某些部位的
电刺激。系统人体生理系统要做 出反应。
2020/6/21
返回
主要是人体的生理系统。它提供 了系统要测量的各种生理的物理 量。医学上主要测量的有生物电 位、压力、流量、位移、速度、 温度202、0/6/21化学浓度、阻抗等。
返回
传感器把来自生物体的能或信息 转换成电的形式，把电信号加到 电子设备上。医用传感器转换的 最主要量包括温度、压力、流量、 位移202、0/6/21速度和力等非电量。
2020/6/21
（2）磁带记录器 它在生理测量和病人监护中的应用日益增多。
其工作原理基本与磁带录音原理相同。按对被记 录信号的处理方法可分为模拟式和数字式两种。
2020/6/21
二、生物医学检测系统对人体测量大致分类 1、活体测量（in vivo）：人体处于机能状态下的 临床检查或体内测量。 2、离体测量（in vitro）：处理血液、尿之类的标 本化验。 三、生物医学检测系统
生物医学检测系统包括信息的检测（采集）、 传播、存储、加工处理和监视读出。
2020/6/21
以及对传感器体积和整个检测系统的成本等的限制 2020检/6/2测1 系统中形式最多样、与被测对象关联最密切的部分
信号转换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号
信号调理电路 阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时
处理显示：功能 --- 分析（analysis）、处理（processing）、显示（display）
其它环节：通讯接口/总线接口(RS232、RS485、GPIB、 2020/6/21 存PC储I、、·监···控··)、决策
信号检出部分
传感器（Sensor）---- 检出功能的器件 信号提取（被测量）、传输（信号变换部分）
目的：
1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量
2） 消除或抑制传感器输出量中的无用信号
2020/6/21
3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
直接记录各种生理参数随时间变化的模拟量。 可分为描笔偏转式和自动平衡式：
2020/6/21
描笔偏转式记录器结构简单、成本低，在心 电图机、脑电图机及心音图机中得到广泛使用。
自动平衡式记录器的缺点是结构复杂，频响 范围窄。优点是记录幅度大、精度高，可与计算 机连接。一般用于记录体温、血压、脉搏等监护 仪器上
2020/6Hale Waihona Puke Baidu21
第一章 生物医学检测系统的基本概念
生物检测在临床应用、运动医学、生理医学 研究等诸多领域中起着十分重要的作用。随着 科学技术的快速发展，涌现出大量的、新颖的 检测技术和检测设备。
生物医学检测技术是运用工程的方法去测量 生物体的形态、生理机能及其他状态变化的生 理参数。
2020/6/21
常用工业检测过程
信号检出
信号转换
处理显示
存储
接
显示
信号检出
信号转换
处理显示
口
分析
┇
总
监控
线
判断
信号检出
信号转换
处理显示
决策
信号检出：功能 --- 将被测信号的转换为电信号的变化（detection） 器件 --- 传感器（sensor, transducer）
信号转换：功能 --- 将传感器的输出信号转换为便于处理的形式conversion） 器件 --- 信号调理电路（signal conditioning circuit）
在用生物医学技术进行生命体测量时遇到的问 题： 1、生命之间有高度的相关性； 2、有很多重要的生理参数对测量装置是不容易 接近的； 3、对生命体进行检测必须确保人身安全。
2020/6/21
第一节 生物医学检测系统的组成 生物医学检测仪器分为两大类： 一、生物医学检测仪器分类： 1、临床用的检测仪器：用于疾病的诊断、监 护。要求便于医护人员操作、使用，结构牢固 可靠。 2、医学研究用：要求较高的精度、分辨率，有 一些是介于二者之间。
生物医学电极是直接感知人体生 物电位的元件。这是系统的采集 部分。 2020/6/21
返回
将传感器输出的电信号进行放大、 整理或作其他变换的单元称为信 号调节器（或称为信号处理器）
2020/6/21
它把采集到并已转换成电信 号的信息进行放大整理或做 其他变换以满足系统的功能 需要。 2020/6/21
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
返回
将处理后的生物信息变为
可供人们直接观察的形式。
2020/6/21
医学仪器对记录显示系统的要求 是记录显示的效果明显、清晰， 便于观察和分析，正确反映输入 信号的变化情况，故障少、寿命 长，202与0/6/21其他部分有较好的连接。
记录与显示设备按其工作原理，可以分为三种： （1）直接描记式记录装置
特点： 1）输出量为电压、电流、频率 电阻、电容、电感 两种：数字量、模拟量
2）输出的电信号一般较微弱： 电压 ---- 毫伏级、微伏级；电流 ---- 毫安级、纳安级
3）输出信号与噪声混杂在一起 ---- 传感器内部噪声 传感器的信噪比小、输出信号弱 ---- 信号淹没在噪声中
4）传感器的输出特性呈线性或非线性 5）外界环境的变化会影响传感器的输出特性 选择：测量精度要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件
（规范、结构形式）
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在许多医学测量中，要求对某种 形式的外部刺激作出反应。用以 产生提供刺激给被测对象的设备 是生物医学检测系统的一个重要 组成部分。 2020/6/21
刺激可以是视觉、听觉、触觉。
也可以是对神经系统某些部位的
电刺激。系统人体生理系统要做 出反应。
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主要是人体的生理系统。它提供 了系统要测量的各种生理的物理 量。医学上主要测量的有生物电 位、压力、流量、位移、速度、 温度202、0/6/21化学浓度、阻抗等。
返回
传感器把来自生物体的能或信息 转换成电的形式，把电信号加到 电子设备上。医用传感器转换的 最主要量包括温度、压力、流量、 位移202、0/6/21速度和力等非电量。
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（2）磁带记录器 它在生理测量和病人监护中的应用日益增多。
其工作原理基本与磁带录音原理相同。按对被记 录信号的处理方法可分为模拟式和数字式两种。
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二、生物医学检测系统对人体测量大致分类 1、活体测量（in vivo）：人体处于机能状态下的 临床检查或体内测量。 2、离体测量（in vitro）：处理血液、尿之类的标 本化验。 三、生物医学检测系统
生物医学检测系统包括信息的检测（采集）、 传播、存储、加工处理和监视读出。
2020/6/21
以及对传感器体积和整个检测系统的成本等的限制 2020检/6/2测1 系统中形式最多样、与被测对象关联最密切的部分
信号转换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号
信号调理电路 阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时
处理显示：功能 --- 分析（analysis）、处理（processing）、显示（display）
其它环节：通讯接口/总线接口(RS232、RS485、GPIB、 2020/6/21 存PC储I、、·监···控··)、决策
信号检出部分
传感器（Sensor）---- 检出功能的器件 信号提取（被测量）、传输（信号变换部分）
目的：
1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量
2） 消除或抑制传感器输出量中的无用信号
2020/6/21
3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
直接记录各种生理参数随时间变化的模拟量。 可分为描笔偏转式和自动平衡式：
2020/6/21
描笔偏转式记录器结构简单、成本低，在心 电图机、脑电图机及心音图机中得到广泛使用。
自动平衡式记录器的缺点是结构复杂，频响 范围窄。优点是记录幅度大、精度高，可与计算 机连接。一般用于记录体温、血压、脉搏等监护 仪器上
2020/6Hale Waihona Puke Baidu21
第一章 生物医学检测系统的基本概念
生物检测在临床应用、运动医学、生理医学 研究等诸多领域中起着十分重要的作用。随着 科学技术的快速发展，涌现出大量的、新颖的 检测技术和检测设备。
生物医学检测技术是运用工程的方法去测量 生物体的形态、生理机能及其他状态变化的生 理参数。
2020/6/21
常用工业检测过程
信号检出
信号转换
处理显示
存储
接
显示
信号检出
信号转换
处理显示
口
分析
┇
总
监控
线
判断
信号检出
信号转换
处理显示
决策
信号检出：功能 --- 将被测信号的转换为电信号的变化（detection） 器件 --- 传感器（sensor, transducer）
信号转换：功能 --- 将传感器的输出信号转换为便于处理的形式conversion） 器件 --- 信号调理电路（signal conditioning circuit）
在用生物医学技术进行生命体测量时遇到的问 题： 1、生命之间有高度的相关性； 2、有很多重要的生理参数对测量装置是不容易 接近的； 3、对生命体进行检测必须确保人身安全。
2020/6/21
第一节 生物医学检测系统的组成 生物医学检测仪器分为两大类： 一、生物医学检测仪器分类： 1、临床用的检测仪器：用于疾病的诊断、监 护。要求便于医护人员操作、使用，结构牢固 可靠。 2、医学研究用：要求较高的精度、分辨率，有 一些是介于二者之间。
生物医学电极是直接感知人体生 物电位的元件。这是系统的采集 部分。 2020/6/21
返回
将传感器输出的电信号进行放大、 整理或作其他变换的单元称为信 号调节器（或称为信号处理器）
2020/6/21
它把采集到并已转换成电信 号的信息进行放大整理或做 其他变换以满足系统的功能 需要。 2020/6/21