生物医学工程基础2生物医学测量概述
2.1 生物医学测量方法-概述
常见生化检查与分析仪器
仪器种类
临床生化分析仪器 医用分光光度计 医用电解质分析仪器 血液气体分析仪器 自动血细胞计数器 检验科 检验科，人工透析室，急救室 检验科，手术室，急救室 检验科，急救室
临床应用领域
检验科，ICU,人工透析室，急救室
血液细胞分析仪
尿液分析仪 免疫反应测定仪 电泳仪 病理检查仪器（电子显微镜等）
1 生物医学测量方法的分类
测量的对象：涉及人体各个系统的形态与功能。 被测量（或信息）包括： 物理量—生物电、光、声、热、压力、流量、速 度、温度等; 化学量—血气、代谢产物、呼吸气体、体液中的 电解质等; 生物量—酶活性、免疫、蛋白质等; 生理量—如各种感觉（听觉，视觉，嗅觉，触觉， 痛觉，味觉）以及生理活动信息等。
手术监护系统 围生期胎儿监护系统 新生儿监护系统
呼吸监护系统 血氧监护装置 ICU集中监护系统
外科、妇产科、手术室、急救室 妇产科 儿科、妇产科
手术室、急救室、监护病房 手术室、急救室、监护病房 危重病人监护病房、急救室
CCU集中监护系统
冠心病人监护病房、急救室
2 生物医学测量的特点
生物医学测量是以人体的生命现象作为基本对象， 与工业测量及其他非生物医学测量相比，在测量 方法、测量结果以及对测量结果的认识上，具有 以下显著的特点，熟悉这些特点，对构建生物医 学测量系统、正确操作和使用医学仪器具有重要 意义。
内科、外科、儿科、神经科、手术室、 急救室、康复部 内科、神经科、耳鼻喉科、眼科 眼科
电子血压计
脉搏测量仪
内科、外科、儿科、妇产科、手术室、 急救室、康复部、家庭保健
内科、外科、儿科、妇产科、神经科、 康复部、家庭保健
常见生理检查与记录仪器
生物医学工程基础2生物医学测量概述
生物医学测量的特点（9）
适用性问题 任何测量方法与技术都有一定的局限性，尤
其是在生物医学领域。生命体中的各个系统、 组织和器官，同一测量对象可能有多种测量 方法，每一种测量都在一定条件限制下进行 的，因此，不同测量对象需要有其相关的测 量手段与方法，在进行测量以前首先要研究 方法与技术的适用性问题。
安全阈值，例如，造成室颤的体内电流应在10μ A以下。值 得指出的是，通过各种途径的漏电流就足以达到10μ A，例 如，通过仪器上的灰尘、生物液(血、尿)、静脉注射液、潮 湿的环境、甚至流入仪器的婴儿食物等所产生的电流。
被测对象的安全性问题
电流频率增高时，不易引起兴奋，因而 刺激作用逐渐减小，一般认为当频率超 过lkHz时，它的刺激作用和频率成反比 例地减小。图2．1表示电流刺激的阈值 数据随频率的增加而上升。
生物医学测量系统
信息获取：用来引导与感知被测对象的某些生理和 生化量，并使之变为便于测量与加工的电信号，通 常通过测量电极及传感器来完成。
信息加工：对获取的电信号进行放大、处理及变换， 以适于对测量结果的分析与识别。
显示和记录：
生物医学测量系统的技术指标
精确度、准确度、灵敏度、非线性系数、滞环误差、 稳定性、分辨力、频率特性、输入阻抗、输出阻抗 等等
外界对光电倍增管的影响
PMT的响应时间短，仅为ns数量级；光谱响应特性好，在 200～900nm的光谱区，光量子产额都比较高。光电倍增管的 增益从103到108可连续调节 ，因此对弱光测量十分有利。
外界环境对光电倍增管的影响很大，光电管运行时特别要注 意稳定性问题，工作电压要十分稳定，工作电流及功率不能 太大。一般功耗低于0.5W；最大阳极电流在几个毫安。此外 要注意对光电管进行暗适应处理，并注意良好的磁屏蔽。在
生物医学工程基础知识点总结
生物医学工程基础知识点总结生物医学工程是一门融合了生物学、医学和工程学的交叉学科，旨在通过工程技术手段解决医学领域中的问题，促进医疗保健水平的提高。
以下是对生物医学工程基础知识点的总结。
一、生物力学生物力学是研究生物体的力学特性和力学行为的学科。
它涉及到骨骼、肌肉、心血管系统等多个方面。
在骨骼方面，了解骨骼的结构和力学性能对于骨折治疗、假肢设计等至关重要。
骨骼具有一定的强度和刚度，能够承受日常活动中的载荷，但在受到过大外力时可能会发生骨折。
通过研究骨骼的材料特性和力学行为，可以设计更合适的内固定装置和康复方案。
肌肉的力学特性对于运动分析和康复治疗也具有重要意义。
肌肉能够产生力量和收缩，其收缩特性受到神经控制和肌肉纤维类型的影响。
研究肌肉的力学模型可以帮助我们理解肌肉的功能，并为康复训练提供理论依据。
心血管系统中的血流动力学是生物力学的另一个重要研究领域。
了解血液在血管中的流动规律、血压的形成和调节机制，对于心血管疾病的诊断和治疗具有重要价值。
例如，通过分析血管狭窄处的血流速度和压力变化，可以评估疾病的严重程度，并制定相应的治疗方案。
二、生物材料生物材料是用于与生物体接触并相互作用的材料，包括金属、陶瓷、高分子材料等。
金属材料如钛合金，具有良好的强度和耐腐蚀性，常用于骨科植入物，如人工关节。
陶瓷材料如氧化铝和氧化锆，具有优异的硬度和耐磨性，适用于牙科修复和关节置换。
高分子材料如聚乙烯和聚乳酸，具有良好的生物相容性和可加工性，可用于制造人工血管、药物载体等。
选择合适的生物材料需要考虑多个因素，如材料的生物相容性、力学性能、降解性等。
生物相容性是指材料与生物体之间相互适应的程度，包括血液相容性、组织相容性等。
力学性能要与植入部位的要求相匹配，以确保材料在体内能够正常发挥功能。
对于一些暂时使用的医疗器械，如可吸收缝线，材料的降解性就显得尤为重要。
三、生物信号处理生物信号是生物体产生的各种物理、化学和生理信号，如心电信号、脑电信号、血压信号等。
生物医学工程要学的课程
生物医学工程要学的课程生物医学工程是一门研究生物学、医学和工程学相结合的学科，旨在应用工程技术和原理解决医学和生物学领域的问题。
在生物医学工程的学习过程中，学生需要修习一系列的课程，以掌握相关的知识和技能。
下面将介绍几门常见的生物医学工程课程。
1. 生物医学工程导论生物医学工程导论是生物医学工程专业的入门课程，旨在介绍生物医学工程的基本概念、原理和应用。
学生将学习生物医学工程的历史背景、发展趋势、研究方法和伦理问题等内容，了解生物医学工程的综合性质和学科特点。
2. 生物学基础生物学基础是生物医学工程领域的基础课程，主要介绍生物学的基本概念、结构和功能，包括细胞生物学、遗传学、生物化学等内容。
学生将学习生物学的核心知识，为后续的生物医学工程课程打下坚实的基础。
3. 医学影像学医学影像学是生物医学工程领域的重要课程，主要介绍医学影像技术的原理和应用。
学生将学习不同类型的医学影像设备、图像获取和处理技术，以及医学影像在疾病诊断和治疗中的应用。
通过这门课程的学习，学生将掌握分析和解释医学影像的能力。
4. 生物信号处理生物信号处理是生物医学工程领域的重要课程，主要介绍生物信号的获取、处理和分析方法。
学生将学习不同类型的生物信号，如心电信号、脑电信号和生理信号等，以及信号处理和特征提取的方法。
通过这门课程的学习，学生将掌握生物信号处理的基本技能。
5. 医学仪器学医学仪器学是生物医学工程领域的重要课程，主要介绍医学仪器的原理、设计和应用。
学生将学习不同类型的医学仪器，如心电图机、超声仪和血压计等，以及仪器的工作原理和使用方法。
通过这门课程的学习，学生将了解医学仪器在临床诊断和治疗中的作用。
6. 生物力学生物力学是生物医学工程领域的重要课程，主要介绍生物体力学的原理和应用。
学生将学习生物体的结构和功能，以及力学原理在生物体中的应用。
通过这门课程的学习，学生将了解生物体受力和变形的规律，为生物医学工程设计和优化提供理论支持。
生物医学电子学
传感方法与技术 （8）
• 化学成分 • 血液、呼吸中的O2、 CO2、N2O、CO、 H2O He O、He气体，组织 内的等生化学检查 • 热传导式气体分析仪， 导电型液体浓度计， 磁气测氧仪，光电式 浓度计，pH计，X线 分光分析仪，质量分 析仪
传感方法与技术 （9）
• 放射计 • X射线，同位素 • 光传导放射线检测器， 热敏电阻，光电管， 发光二极管，同位素 计数器，盖革计数器， 光电倍增管
传感方法与技术 （4）
• 变量与位移 • 心脏的位置，皮肤的 厚度，皮下脂肪的厚 度，肿瘤的位置 • 应变片，半导体应变 片，差动变压器，电 气测微仪，可变电极 电容，光电位计，光 电管，光二极管，超 声波法
传感方法与技术 （5）
• 振动 • 心音，呼吸音，血管 音，柯尔岢夫音，负 颤音 • 金属应力计，半导体 应变片、差动变压器、 压电晶体（以上与测 压传感器相同），另 有可动线轮，电容微 音器，磁应变振动子， 光电管，光二极管， 水银加速度计等
生物医学测量的特点（8）
• 对生物医学先验知识的应用 • 由于研究者、设计者乃至操作者缺乏对 生物医学的先验知识，可能对生物医学 测量的结果以及表达产生影响。在临床 诊断过程中，医生必须利用其对医学的 先验知识结合仪器测量的结果进行综合 判断。
生物医学测量的特点（9）
• 适用性问题 • 任何测量方法与技术都有一定的局限性，尤其 是在生物医学领域。生命体中的各个系统、组 织和器官，同一测量对象可能有多种测量方法， 每一种测量都在一定条件限制下进行的，因此， 不同测量对象需要有其相关的测量手段与方法， 在进行测量以前首先要研究方法与技术的适用 性问题。
生物电测量
• 对生物活体各部分的生物电位及电学特 性（阻抗或导纳等）的测量 • 生物电位活动是生物存活的重要生命指 征，人体不同部位的生物电，诸如心电、 脑电、肌电、神经电、眼电、细胞电及 皮肤电等均与相关器官的功能密切相关， 是诊断相关疾病的重要手段
生物医学工程 一级学科 二级学科 分类-概述说明以及解释
生物医学工程一级学科二级学科分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述生物医学工程作为一门跨学科的学科领域，将生物学、医学和工程学相结合，旨在研究和开发创新的医疗设备、治疗方法和医疗技术，以提高人类健康水平和医疗保健质量。
这一学科的发展已经取得了显著的成果，并在医疗领域产生了深远的影响。
随着科技的不断进步和人们对健康的关注度增加，生物医学工程作为一门重要的学科逐渐受到了广泛关注。
其涉及的范围极其广泛，包括生物、生物材料、影像学、电子工程、控制工程等多个领域的知识和技术。
通过将工程的原理和方法应用于医学领域，生物医学工程可以改善医疗诊断、治疗和康复过程，提高患者的生活质量。
在生物医学工程的研究领域中，涉及到了许多重要的内容，比如生物传感器、医学成像技术、人工智能在医疗中的应用、生物材料的研究和开发等。
这些研究的成果可以帮助医生进行准确的诊断、有效的治疗，并为患者提供更好的医疗体验。
此外，生物医学工程还与生物制药工程、生物信息学等学科密切相关，共同推动了医疗科技的创新与发展。
通过深入研究生物医学工程，我们可以不仅可以理解人体的生理和病理机制，还可以从工程的角度创造出更多的医疗解决方案。
总而言之，生物医学工程作为一门跨学科的学科领域，贡献着重要的力量来推动医疗科技的进步。
其研究范围广泛，应用领域广泛，为提高医疗保健质量、推动医学发展发挥着重要作用。
随着科技的不断进步，我们可以期待生物医学工程在未来的发展中继续发挥更多的作用，改善人类的生活质量。
文章结构部分的内容可以根据实际情况进行编写，以下是一个示例供参考：1.2 文章结构文章将按照以下结构进行论述：引言部分将概述生物医学工程的背景和重要性，并阐明本文的目的。
在概述中，我们将对生物医学工程领域的发展历程进行简要介绍，强调其在医学和工程学交叉融合中的重要作用。
随后，我们将详细呈现本文的框架及各个部分的内容。
正文部分将分为两个部分，即生物医学工程一级学科分类和生物医学工程二级学科分类。
《生物医学工程导论》课件
系统实现
根据系统设计，利用 适当的材料和技术实 现系统，并进行测试
和验证。
系统优化
根据测试结果和实际 应用反馈，对系统进 行优化和改进，提高 系统的性能和可靠性
。
04
生物医学工程实践案例
人工器官与移植技术
1 2
3
人工心脏
通过机械或生物材料制成的泵，模拟心脏的收缩功能，为严 重心脏疾病患者提供支持或替代。
医学影像技术
X射线
用于观察骨骼结构和肺 部疾病。
超声波
无创观察人体内部结构 的技术。
核磁共振
观察软组织的精细结构 和功能。
生物传感器与仪器
生物传感器
用于检测生理参数（如 血糖、血压）的设备。
医疗电子设备
如心脏起搏器、人工耳 蜗等。
诊断仪器
用于检测疾病和病情的 设备，如实验室仪器、
内窥镜等。
03
性和安全性。
社会影响
生物医学工程技术的应用对社会 产生深远影响，如改善医疗质量 、提高人类生活水平等，需要加 强社会宣传和推广，促进技术的
普及和应用。
未来发展趋势与展望
发展趋势
未来生物医学工程技术将朝着个性化、精准化、智能化的方向发展，如基因治 疗、细胞治疗、智能医疗等。
展望
随着技术的不断进步和应用范围的扩大，生物医学工程技术将为人类健康事业 做出更大的贡献，如延长寿命、提高生活质量等。同时，需要加强人才培养和 科技创新，推动生物医学工程技术的可持续发展。
人工肾
使用过滤器、吸附剂等装置，模拟肾脏的滤过和排泄功能， 用于治疗尿毒症等疾病。
人工关节
由金属、陶瓷等材料制成的关节，用于替换病变或损伤的关 节，提高患者生活质量。
生物医学工程基础历年真题及答案
生物医学工程基础历年真题及答案生物医学工程基础1.简述生物力学的研究对象、内容、基本方法和主要特点（20’）定义：生物力学是解释生命及其活动的力学，是力学与医学，生物学等多种学科相互结合、相互渗透而形成的一门新兴交叉学科。
研究对象：力与生物体运动、生理、病理之间的关系。
研究目的：通过生物力学的研究，用力学分析的手段了解、研究、利用、治疗、保护并配合创造生物。
另有仿生学、听诊器、血压计等都利用了生物力学的原理。
研究内容：（1）生物运动学：任务是分析动物的运动。
用一个有限的自由度系统的运动模拟动物的运动，在此基础上研究动物的能量，力与位移、速度与加速度之间的关系。
2）生物流体力学：研究血液、各种体液等流体的特性及生物体内的流体情况，研究生物与空气、水之间的相对运动。
3）生物固体力学：研究生物体内形状稳定部分的受力特性和变形性，以及一些医疗体育器械的强度和变形情况。
4）综合问题：同时考虑多项介质的相关影响。
研究方法：用解析方法或数值方法求解数学模型。
用试验方法测定物理模型或实物试件。
对现场举行分析研究。
特点：另外，生物力学在研究方法上有有别于其他各种物理问题或工程问题的研究方法：①生物力学的试验有“在体”和“离体”之分。
②一部分生物材料（如肌肉）能产生主动力，因此不能用常规的材料试验方法对他们进行研究。
③在体实验分麻醉态和非麻醉态。
2.简述细胞力学的研究内容、实验手段及其应用和发展趋势。
（10’）研究内容：实验手段：应用：①仿生学。
在对生物了解的根蒂根基上研究生物的长处，举行发明发明。
②体育竞技等。
通过对生物所做的力学分析，可以更好地发挥生物的效能。
③对疾病的治疗：听诊器、血压计、人体器官（人工心脏、假肢）等基于生物力学。
④从力学的角度改造生物，可以指导运动员的训练等。
发展趋势：主要集中在细胞-分子力学、骨力学、血液动力学、组织工程方面。
宏-微观结合的趋势明显，如骨力学，生物流变学，组织工程等研究开始深入到细胞-分子水平。
生物医学工程专业介绍课件
组织工程
构建具有生理功能的3D打 印组织，用于疾病治疗和 器官移植。
药物研发
利用3D打印技术制备药物 制剂，提高药物的疗效和 安全性。
远程医疗与生物医学工程
远程诊断
利用信息技术实现远程诊断和会 诊，提高医疗服务的可及性和效
率。
移动医疗
开发移动医疗设备和应用程序，方 便患者随时随地获取医疗服务。
健康管理
多学科交叉、应用性强、创新性 高、对人类健康有重大影响。
生物医学工程的重要性
1 2
3
推动医学进步
通过技术创新和研发，解决医学领域的难题，提高医疗水平 和治疗效果。
改善生活质量
通过医疗器械和设备的研发，提高人们的生活质量，如人工 关节、心脏起搏器等。
促进健康产业发展
生物医学工程的发展对于推动健康产业的发展具有重要意义 ，为医疗保健提供技术支持和创新。
3
该方向的目标是实现对人体生理状态的实时监测 和预警，为临床诊断和治疗提供及时、准确的生 理信息。
康复工程与辅助器具
01
康复工程与辅助器具是生物医学工程中涉及康复治疗和辅助器 具设计的方向。
02
研究内容包括康复治疗技术和康复器械的设计、开发和优化，
以及人体功能代偿和辅助技术的研究和应用。
该方向的目标是开发出高效、舒适的康复器械和辅助器具，为
THANKS
04
生物医学工程的未来发展
人工智能在生物医学工程中的应用
人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工智能技术，对生物医学数据进行 高效处理和分析，提高疾病诊断和治疗的准确性和效率。
智能医疗设备
开发具备智能感知、诊断和治疗功能的医疗设备，实现个性化、精 准化的医疗服务。
生物医学工程专业导论图文
性。
生物医学工程与康复医学的结合
03
利用工程手段优化康复治疗过程，提高康复效果和生活质量。
新技术与新方法的探索
细胞与组织工程
研究细胞培养、组织再生和器官移植 等前沿技术，为临床治疗提供新的解 决方案。
纳米生物技术
远程医疗与智能医疗
借助物联网、云计算等技术，实现远 程诊断、治疗和健康监测的智能化。
利用纳米材料和纳米技术，实现药物 传输、基因编辑和疾病诊断的高效化。
"生物医学工程研究进展"
该论文综述了近年来生物医学工程领域的研究成果和发展趋势，涵盖了 生物材料、医疗机器人、生物信息学等多个方向，为读者提供了全面的 学术参考。
THANKS
感谢观看
免疫系统
研究免疫系统的组成、功能以及与疾病抵抗和自我平 衡的机制。
生物材料与工程
生物材料
研究生物材料的特性、应用以及与人体组织的相互作用，如 人工关节、牙齿等。
组织工程
利用细胞和生物材料构建人体组织和器官的技术和方法。
医学影像技术
X射线成像
利用X射线穿透人体组织并记录影像，用于诊断骨折、肺部感染等。
人工晶体
用于替换病变或损伤的晶状体 ，改善视力。
人工耳蜗
一种电子装置，用于为听力障 碍者提供听觉刺激。
生物信号处理与医学电子
心电监测
脑电监测
医学影像技术
生物传感器
通过电子设备监测心脏 电活动，用于诊断心律
失常等疾病。
通过电子设备监测大脑 电活动，用于诊断癫痫、
脑外伤等疾病。
利用X射线、超声、磁共 振等医学影像技术，对 疾病进行诊断和监测。
利用基因和细胞工程技术，治疗遗传性疾病 和癌症等疾病。
《生物医学工程》课件
从整体和系统的角度研究生物体的结 构和功能，以揭示生命活动的规律和 机制。
03
生物医学工程的应用
医疗器械设计与制造
总结词
医疗器械是生物医学工程的重要应用领域，涉及医疗设备的设计、制造和优化 。
详细描述
医疗器械设计与制造涵盖了各种医疗设备，如诊断仪器、治疗设备、手术器械 等。生物医学工程师通过运用工程原理和先进技术，不断优化医疗器械的性能 ，提高其安全性和有效性。
设计理念
人工心脏的设计需要充分考虑血流动力学、材料选择、能源供应等 因素，以确保其安全、有效和持久。
制造工艺
制造人工心脏需要高精度的加工和组装技术，以确保其性能和可靠性 。
医学影像AI技术的应用
1 2
AI技术在医学影像中的应用
AI技术可以帮助医生更准确地解读和分析医学影 像，从而提高诊断的准确性和效率。
法律规范
遵守相关法律法规，确保生物医学工程实践的合法性和安全性。
社会影响
评估生物医学工程实践对社会的影响，促进其积极的社会效益。
未来发展趋势与展望
01
02
03
04
技术融合
生物医学工程将与其他技术领 域进一步融合，推动医疗健康
领域的创新和发展。
个性化医疗
个性化医疗将成为未来发展的 重要方向，通过精准医疗和定
图像处理
对医学影像进行数字化处 理和分析的技术。
图像识别
利用计算机算法自动识别 医学影像中的病变和异常 。
医疗机器人与自动化技术
医疗机器人
用于辅助医生进行手术操作、康 复训练等医疗活动的机器人。
自动化技术
利用计算机和传感器等技术实现 医疗流程的自动化和智能化。
远程医疗
生物医学工程技术基础课件
病理诊断
介绍生物医学工程在病理诊断 中的技术和方法。
治疗方法
探索生物医学工程在治疗方法 上的突破和进展。
光学显微镜
了解光学显微镜在生物医学研究中的应用。
激光扫描显微镜
介绍激光扫描显微镜在细胞成像和病理学 诊断中的重要性。
光学相干断层扫描（OCT）
探索光学相干断层扫描技术在眼科疾病诊断中的应用。
生物医学模拟和仿真技术
1 模型建立
了解生物医学模拟和仿真 的模型建立过程。
2 参数优化
介绍生物医学模拟和仿真 中的参数优化方法。
3 应用案例
探索生物医学模拟和仿真 技术在研究和开发中的实 际应用。
生物医学信息处理与分析
1
信号处理
了解生物医学信号处理的基本方法和技术。
2
数据挖掘
介绍数据挖掘在生物医学信息处理中的应用。
3
统计分析
探索统计分析在生物医学研究中的重要性。
生物医学工程学在健康监测与治疗中的应 用
健康监测
了解生物医学工程在健康监测 中的创新和应用。
生物医学工程技术基础课 件
欢迎进入生物医学工程技术基础的世界！本课件将带领您探索生物医学工程 的概述和发展历程。
生物信号的获取和处理方法
生物信号的种类
了解不同类型的生物信号， 如心电图、脑电图和肌肉电 信号。
信号获取设备
介绍生物信号获取和处理的 常用设备，如心电图机和脑 电图设备。
信号处理技术
了解信号处理的方法，如滤 波、采样和放大。
生物医学成像技术及其应用
磁共振成像（MRI）
探索磁共振成像技术在医学诊断 中的作用和应用。
超声成像
了解超声成像在妇科和心脏病诊 断中的重要性。
简述生物医学工程的概念,及其研究内容。
生物医学工程是一门交叉学科，它结合了医学和工程学的知识和技术，旨在应用工程原理和技术来解决医学领域的问题。
生物医学工程的研究内容涵盖了多个领域，包括医学成像、医疗器械、生物材料、生物信息学等。
在这篇文章中，我们将从简述生物医学工程的概念出发，逐步深入探讨其研究内容及应用前景。
一、生物医学工程的概念生物医学工程是一门综合性的学科，它旨在将工程学的理论和技术应用到医学领域，以解决医学问题和改善医疗技术。
生物医学工程师们通过运用工程学原理和技术，设计、开发和维护医疗设备和治疗方案，从而提高诊断、治疗和护理的效果。
二、生物医学工程的研究内容1. 医学成像技术医学成像技术是生物医学工程领域的重要研究内容之一。
通过研究和开发各种成像设备和技术，生物医学工程师们能够帮助医生更准确地诊断疾病，监测病情的发展，并指导治疗方案的制定。
常见的医学成像技术包括X射线成像、CT扫描、核磁共振成像等。
2. 医疗器械的设计与研发生物医学工程师们还致力于设计和研发各类医疗设备和器械，以满足临床诊断和治疗的需要。
这包括心脏起搏器、人工器官、医用激光设备等多种医疗器械。
他们不仅要考虑器械的功能和性能，还要兼顾其安全性和便捷性，以确保其在临床应用中的有效性和安全性。
3. 生物材料生物材料是生物医学工程的另一个重要研究内容。
生物医学工程师们通过研究和开发各种生物材料，来设计和制造医用材料和医疗器械，以及支持组织工程和再生医学的发展。
这些生物材料包括生物降解材料、生物支架、生物材料表面修饰等。
4. 生物信息学生物医学工程与生物信息学的结合，也是当前研究的热点之一。
生物医学工程师们通过整合和分析大量的生物信息数据，来发现疾病的发生机制、开发个性化治疗方案，并促进基因组学、蛋白质组学等领域的研究和应用。
三、生物医学工程的应用前景生物医学工程的发展和应用，不仅可以改善医疗技术，提高医疗质量，还可以为医学科研和临床诊疗带来更多可能。
随着科学技术的不断进步，生物医学工程在医学领域的应用前景也越来越广阔。
生物医学工程学
生物医学工程学生物医学工程学是一门交叉学科，涉及生物学、医学和工程学的原理与应用。
它旨在运用工程的技术和方法，设计、开发和改进医疗设备、医学影像、生物材料以及各种医疗工艺。
一、介绍生物医学工程学的概念生物医学工程学，又称生物工程学，是将工程学原理与生命科学和医学相结合，用于解决医学问题，提高医疗诊断和治疗水平的学科。
该学科涵盖了许多领域，如生物材料、医学成像、生物传感器、假肢、人工器官等。
二、生物医学工程学的发展历程生物医学工程学的起源可以追溯到19世纪末期。
当时，手术技术和医疗器械的发展推动了对生物工程学的需求。
随着科学技术的进步，生物医学工程学逐渐成为一门独立的学科，并得到了广泛的应用。
三、生物医学工程学的应用领域1. 生物材料：生物医学工程学致力于开发可供医疗使用的新型材料。
这些材料具有生物相容性、可降解性以及与人体组织相似的特性，用于制造人工关节、植入式心脏起搏器等医疗设备。
2. 医学成像：生物医学工程学在医学成像领域发挥着重要作用。
通过使用不同的影像学技术，如X射线、超声波、磁共振成像等，可以实时观察和诊断人体内部的病变。
3. 生物传感器：生物医学工程学研究和开发了许多生物传感器，用于检测和监测人体生理参数，如体温、血压、心率等。
这些传感器可以提供实时数据，帮助医生进行诊断和治疗。
4. 假肢：生物医学工程学致力于开发高度智能化的假肢。
通过结合传感技术和运动控制算法，假肢可以更好地适应人体运动，提供更好的功能和舒适性。
5. 人工器官：生物医学工程学的又一重要应用领域是人工器官的研发。
例如，人工心脏和人工肾脏等器官可以帮助那些因为疾病而失去正常器官功能的患者重新获得健康。
四、生物医学工程学的前景和挑战生物医学工程学在改善医疗技术和提升医疗水平方面发挥着重要作用。
未来，随着科学技术的不断进步，生物医学工程学有望在治疗癌症、基因治疗、再生医学等领域取得更大突破。
然而，生物医学工程学仍然面临一些挑战。
生物医学工程学基础知识常考点概述
如超声、X射线、MRI等，用于获取生物体内部结构 和功能信息。
生物医学分析仪器
如分光光度计、生化分析仪等，用于对生物样品进行 定性和定量分析。
数据采集、处理和分析技巧
01
数据采集
掌握数据采集的基本方法和技巧 ，如信号放大、滤波、模数转换 等。
数据处理
02
03
数据分析
学习数据预处理、特征提取、数 据降维等方法，以优化数据质量 。
仔细阅读题目，理解题意 和要求。
应试技巧
01
03 02
备考建议及应试技巧
对于不确定的题目，可以先标记出来，最后再进行检查和完善。
合理安排时间，避免因为时间不足而影响答题质量。
谢谢聆听
与其他学科的交叉关系
A
医学
生物医学工程学与医学紧密相关，医学知识为 生物医学工程学提供了研究基础和应用背景。
生物学
生物学为生物医学工程学提供了对生命现 象和生物系统的深入理解，有助于工程方 法的应用和改进。
B
C
工程学
工程学为生物医学工程学提供了解决问题的 工具和方法，如机械设计、电子工程、计算 机科学等。
X射线成像、核磁共振成像、超声 成像等生物医学成像技术的原理 、方法及应用。
生物医学传感器与执行器
生物医学传感器的原理、分类及 应用，生物医学执行器的原理、 类型及应用。
生物医学工程学基本概念
生物医学工程学的定义、研究范 围、应用领域等基本概念。
生物医学仪器与设备
生物医学仪器的组成、原理及应 用，生物医学设备的分类、特点 及发展趋势。
方法和标准。
仪器设计与制造中的关键技术问题
生物医学仪器设计基础
包括仪器的设计原则、设计流程、人机工程 学等。
四川大学生物医学工程基础复习纲要
生物医学工程基础复习纲要一、仪器部分历年考题：7、描述有创测量和无创测量的定义，并说明其特点。
（15分）六、描述有创测量方法的分类和定义，并举出实际的例子。
（30分）七、请描述生物医学测量系统的基本组成，并举一具体仪器加以说明。
（20分）7、是列举出3个生物医学测量的特点，并对其中一个举实例加以说明。
（15分）8、描述无创测量的定义，说明其特点。
举一无创测量实例说明。
（15分）1 生物医学测量的范围●对象：具有生命的生物体，其基本的对象是人体（的生命现象）。
●范围：分子水平、细胞水平、器官水平、系统水平各层次的信息按性质分类：生物电及生物磁测量、非电磁生理参数测量、生物化学量测量2 生物医学测量的基本特点●基本属于弱信号测量（A.需从大量干扰和无用信息中提取有用信息）●生物体内的噪声对测量有重要影响（A）噪声：无关信号（肌电信号之于心电信号）●信息测量中容易因如外界环境的干扰（A）1.电场干扰（造成生物电信号提取过程的主要干扰：近场50Hz的干扰源）（人体表面形成容性耦合）2.磁场干扰（导联线形成容性耦合）3.高频电磁场干扰（空中的电磁波、高频电刀）4.外界刺激对测量的干扰（声、光刺激影响自发脑电位；较强的音响和冷热刺激引发应激反应；触碰和其他物理刺激引起肌肉收缩；心理性诱导和干扰）（生理和心理因素的影响）5.（环境的限制：CT光电倍增管的稳定性问题、光电磁屏蔽）●生物医学信息的多变性（空间多变性、时间多变性）●生物医学测量的安全要求1.电安全性：电击（宏电击：经皮肤、高压大电流的伤害；微电击：不经皮肤、微弱电流、直接流过体内脏器；微电击允许极限：10μA）2.机械安全性3.化学安全性（便于消毒或采用一次性；植入体内还要考虑生物相容性等）●被测对象具有闭环特性●生物系统的多变量特性●新方法建立和评估困难（测试模型的片面性，缺乏正确、有效的评估措施）●对生物医学先验知识的应用●适应性问题（研究方法与技术的适用性）3生物医学测量系统➢信息获取：用来引导与感知被测对象的某些生理和生化量，并使之变为便于测量与加工的电信号，通常通过测量电极及传感器来完成。
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EEG
ECG
ECG
高频治疗、超声诊断、手术电 刀、电疗
高频治疗、超声诊断、手术电刀、电疗
医用遥测
无线电
宇宙噪声
灯管放电
电刷火花 雷电
(Hz) 0.1 1 10 50 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G
由图可以看出造成生物电信号提取过程的主要干扰，近场50Hz的干扰源， 因为各种生物电信号中大都包含有50Hz的频率成分，而且生物电信号的 强度远远小于50Hz的干扰。一般来说，干扰形成的危害的严重程度，主要 取决于抑制方法的难易。近场50Hz的干扰源，其抑制方法比能量很高的各种 电磁辐射干扰的抑制方法难。
弱，而且脾气暴躁。 第四种：也可能是肝功能不正常，当血糖浓度降低时，肝不
能做出正确的生理反应，来分解肝糖元来维持正常的活动能 量，于是继续消耗血液中不多的糖元，造成越来越重的生理 反应。同时，胆的作用也很大，即使肝功能正常，胆功能不 正常的话，脂肪也不能正常的转化成能量物质，也会导致相 同的后果，但是人会发胖，吃不了油腻的东西。
多种原因导致血糖浓度降低
人的生理活动能量直接来源于血液的血糖，血糖来源于小肠等消化器官从 食物中获取的营养物质。人饿的原因是血液里面的血糖浓度减少，进而会 有的正常的生理反应。这个时候应该补充食物（也就是吃东西），如果这 个时候不即时补充食物，稍微时间长点的话，生理反应会促使分解肝糖元 （来自细胞脂肪分解物，由胆汁完成进程）。这个时候人会感觉饿过去了， 反尔不饿了。
缓,Q-T间期延长等。 (5)剧烈运动时,植物神经系统平衡失调及心肌电解质钾离子、钠离子的变化。
生物医学测量的特点（4）
被测对象具有闭环特性
生命体具有精确的自动调节能力，这是由于在生命体中存在多 环路、多层次、多重控制的闭环系统特性所决定的。多种原因 可导致同一生理参数的变化，同一原因又可导致多种生理参数 的同时变化。因此，测量单一生理参数往往不能有效地评估生 理和病理状态，需要采取多参数综合测试，以及采用适当方法 使人体的闭环系统暂时开环，以测量某一环节的开环响应特性， 正确地加以定位并确保测量结果的唯一性和正确性。
1
Id UC
Z1
2
A
图中放大器的阻抗约为10兆欧姆，Z1和
Z1
M
1Z2
Z2约为几千欧姆到几百欧姆，所以Id1和
Z Z2
G
Id
ZG
2
Id2不会流入放大器，而是经过电极与皮
B
肤的电阻阻抗Z1和Z2进入人体。 当导联条件完全对称时即（Z1=Z2，
图2-12 导联线的容性耦合
C1=C2 ），
则位移电流形成的电流互相抵消。不形成干
剧烈运动对测量的影响
(1)剧烈运动时,机体需氧量急剧增加,心跳增快,氧耗和冠脉血流量也相应增 加。
(2)剧烈运动时肢体血管大量扩张,冠状血管可发生一过性供血不足. (3) 剧烈的、过量的运动生成大量的儿茶酚胺,对心肌起毒性作用。 (4)剧烈运动可引起心肌传导系统的急性紊乱。如运动员中常见的窦性心动过
扰。
但是，实际上总存在不平衡。
人体电子测量中的电磁干扰
② 人体表面形成容性耦合：人体与50HZ的电源馈电线之间存在分布电容。
干扰源 Idi
Z1 ZG Z2
Id
UC
Z1
A
的
M
Z2
ZG
B
图2-13人体表面容性耦合
图2-13中，如取Id=0.2μA，在标准肢体І导联的心电信号上，将叠加两 臂之间的位移（人体手指到肩的电阻为400欧姆）电流造成的电压为： 0.2μA×400×2＝160μV。相当于心电信号的16％。 缩短两个电极之间的距离，减小体电阻，可以降低位移电流形成的干 扰电压。除了尽量使人体远离干扰源或对人体采用昂贵的屏蔽措施外 没有其他的方法。
多种原因导致血糖浓度降低
第五种：有可能是肾的问题，营养物质都要经过肾的过滤， 肾出了问题的话营养物质就不能正常进入血液循环。导致机 体一直处于营养不量的状态，对外表现为饿。（建议检查肾 功能，肾小管和 filter,有可能导致糖尿病。人会比较瘦弱， 皮肤不好，有红疹等，尿液颜色不正常）
（例如工频交流电干扰）和来自人体自身的其他无用信息的干扰（例如在测 量体表希氏束电位时，很易受来自肌电信号的干扰）。人体活动时的体位变 化、电极不良及传感器错位时也会产生伪差，必须采用抗干扰技术、排除伪 差等方法提取有用信号。
人体电子测量中的电磁干扰
干扰的引入
AEP
SEP
VEP PCG
ERG ENG
生物医学测量与仪器
Bio_RAD680全自动酶标仪
生物医学测量的特点
生物医学测量是以人体的生命现象作为基本对象，在测量方法、测量结果以 及测量结果的认识上，与工业测量及其他非生物医学测量相比，具有以下显 著的特点，熟悉这些特点，对构建生物医学测量系统、正确操作和使用医学 仪器具有十分重要的意义。
生物医学测量的特点（3）
测量结果会受被测对象的生理和心理因素的影响 在测量过程中，由于被测对象出现紧张，生理和心理都会发生
变化。心理的变化会导致生理参数（心率、血压、体温等）变 化。在测量过程中，被测者的不理解和不配合，尤其在进行麻 醉以及经受物理和药物刺激时，受试者不能很好配合，直接影 响测量过程中的伪差，从而影响测量的准确度。
生物医学测量的特点（1）
生命系统的多变量特性 生命体的生命活动是由多个生理及生化参量共同决定的，而在测量过程中，
往往只针对某种效应和某些参数进行测量。生命系统的这种多变量特性，决 定了测量方法和技术以及测量结果的涵义和结论都会带有明显的局限性
生物医学测量的特点（2）
需从大量干扰和无用信息中提取有用信息 生物医学测量工程中，由于被测参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ往往十分微弱，易受外界环境的干扰
人体电子测量中的电磁干扰
典型实例分析： 体表心电信号拾取过程中所受到的50Hz干扰，可以作为近场容 性耦合形成干扰的一个典型实例。
① 导联线形成容性耦合：在强磁场环境中，通过长的导联线与其他带电体之间的 分布电容，足以引入周围环境中的各种干扰。
图中画出的是标准导联线与电源馈电线
C
C2
C1
C 之间的容性耦合。
饿的话最直接的原因是血液血糖浓度降低，但是原因可能有好多种。
多种原因导致血糖浓度降低
第一种：血液有问题。有的人血液血糖浓度由于特征（遗传） 原因，一直会低于正常浓度，这样的结果是一直比较饿，吃 东西到撑也不会觉得舒服，人比较虚弱，免疫力也不强，可 能经常生病，而且没有力气。
第二种：是消化道功能不好 第三种：还有可能是甲状腺激素分泌比较多造成的，会很瘦