[医学]现代医学仪器设计 1 概论

四、医学仪器设计基本步骤
模型构建
系统设计
实验样机研制
动物实验
临床实验
仪器认证与注册
3、核医学影象类仪器，施加放射性标记物。 4、磁共振类仪器，1973年 5、治疗类仪器，十九世纪末20世纪初 6、化学分析仪器，十九世纪末20世纪初 7、1880年超声波发生装置，1958年医用超声诊断仪
医学成像设备
• 特点：直观、形象、信息量丰富、便于观 察和存储。
• 种类：
– X射线成像装置（X-CT）； – 核磁共振成像装置（MRI）； – 超声成像装置（US）； – 正电子断层扫描成像装置（PET）；
内 窥 镜 图 像 显 示 系 统
微型内窥镜
最新型的M2A微型内窥镜，可 以像药丸一样服下
微型内窥镜
M2A微型内窥镜的内部结构：1、光学圆盖 2、透 镜固定环 3、透镜 4、照明发光二极管 5、互补金 属氧化物半导体成像器 6、电池 7、专用集成电路 8、天线
虚拟内窥镜观察耳内部特征
光 学 显 微 镜
放射治疗仪器
• 是治疗癌症的一种有效手段。 • 常用的来自百度文库深部X射线治疗机、钴60治疗机、
医用电子直线加速器、伽马刀。 • 新颖的有介子治疗机、中子治疗机、质子
和重离子等粒子束流放射治疗机。
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钴
60 远 距 离 治 疗 机
全数字双光子高能医用电子直线加速器
伽马刀
光子刀
中子刀
放射治疗计划系统
– 血气分析仪——除计算PH、PO2、PCO2、外，还能计测出 血红蛋白、血细胞比等；
分立式全自动生化分析仪
全自动血液细胞分析仪
血液细胞分析仪
医用光学仪器
• 此类仪器包括内窥镜、激光仪器、眼纤光 学仪器、显微镜等。
• 其中以前两种发展最快。
二方向摆动软性内窥镜
四方向摆动软性内窥镜
硬性内窥镜
现代医学仪器 设计 1 概论
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CT扫描出现
2、心电、脑电，1903年， 1924年
医学图像存储与传输系统
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 以大约每年10%，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，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。
荧 光 倒 置 显 微 镜
电 子 显 微 镜
医用激光成像仪（湿式）
人工器官仪器
• 部分或全部替代病损的自然器官。
• 其发展方向是：“暂时替代”向“长期” 或“永久替代”发展，“体外应用”向 “体内植入”发展，“装饰性”向“功能 性”发展。
心脏起搏器
脑 起 搏 器
体 表 胃 肠 起 搏 器
新型医疗仪器
• 医用机器人。 • 微型医疗器械。 • 其他。
医 用 机 器 人
中国医用机器人进行病变 部分定位
美国机器人施行摧毁病 灶靶点手术
医学信息系统
• 是数字化医院的基础。 • 包括HIS、CIS、RIS、PACS等。 • 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、HL7、DICOM3
螺旋CT扫描机
永磁开放式磁共振
超导磁共振
数字遥控诊断X射线机
超声诊断设备
全数字黑白超 声诊断系统
彩色经颅 多普勒血 流诊断仪
三维超声影像管理系统
PET——CT
PET——CT结构图
医学电子设备
• 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 能化。
• 种类：
– 心脑电子仪器； – 监护仪器；
脑电记录仪
脑电放大器
脑电记录器
心电图机
多参数监护仪
中心监护系统
无创血压/血氧饱和度监护仪
掌式血氧饱和度监测仪
电子血压计
医学分析仪器
• 特点：快速、微量、自动、准确和多功能化。 • 种类：
– 生化分析仪——化学分析仪器、血液分析仪器、病理 等检测装置；
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。
1、医学模式变革 “生物—技术”-----“生物-心理-社会-技术” “家庭保健”-----“医院”-----“家庭保健” 微型化、智能化、个性化、网络化是趋势
2、技术发展预测：
a 计算机相关技术 b 分子医学 c 家庭和自我保健 d 微创和无创方法 e 器械/药物复合产品 f 器官移植