医用电子仪器复习题与答案

第1页/共5页考试时间是第17周周五1.2节地点7-2041111、、、、简述生物医学测量包括的范围。答：测量范围包括：分子、细胞、器官、系统水平各层次信息。按被测量性质分为：�生物电（基于细胞电活动：心电、肌电、脑电、胃电等）�生物磁场（伴随体内电荷运动：心磁、脑磁、眼磁等）�非电磁生理参数（血压、血流、脉搏、呼吸、心音、体温等）�生物化学量（组织和器官的结构与形态参数，气体中氧气和CO2等化学成分，细胞的数量和形态）2222、、、、简述心电的产生。答：（一）心肌细胞的极化状态和静息电位。心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带正电荷（钾，钠离子），膜内带同等数量的负电荷（氯，钙等离子），这种电荷稳定的分布状态称为极化状态。静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位。（二）心肌细胞的除极、复极过程和动作电位心肌细胞在兴奋时所发生的电位变化为动作电位，即心肌细胞的除极和复极过程。3333、简述心脏的传导系统和心电的传导途径。答：心脏的传导系统由一系列特殊心肌细胞联结而成，即有自动产生兴奋的功能，又有较一般心肌细胞为快的传导功能，使兴奋有节律地按一定顺序传播，使心脏保持正常地有节律地收缩和舒张，维持血液循环，包括窦房结、结间束、房室束（希氏束）及分支，以及分布到心室内地浦肯纤维网。传导途径：窦房结－－结间束（房室结、房结区、结希区）－－希氏束，左右束支－－浦肯纤维网－－心室肌层－－整个心脏。4444、、、、试述现行生化参数测量技术的分类。答：血压检测心音检测体温检测呼吸检测血氧饱和度检测人体磁场测量多道生理信号记录仪第2页/共5页5555、、、、简述多路复用技术的概念及其分类。答：当物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需的带宽时，可将该物理信道的总带宽分割成若干个固定带宽的子信道，并利用每个子信道传输一路信号，从而达到多路信号共用一个信道，或者将多路信号组合在一条物理信道上传输的目的，充分利用信道容量。多路复用主要采用的技术：（1）频分多路复用（2）时分多路复用（包括T1系统与E1系统）（3）波分多路复用6666、、、、简述植入式电子系统的组成和工作原理。答：植入式电子系统通常由两大部分组成，即体内植入部分和体外测控部分。体外部分的任务是人体信息的测量与控制，从而完成疾病的诊断和治疗。整个系统包括信息的获取、处理、存档、控制、指令、显示与记录功能。体外部分与一般的医学仪器相同，系统的特点主要集中在植入部分上，以及体内外信息和能量的交换上。原理：两种工作方式的原理相同，都是通过体外信息的发射和接收芯片与耦合线圈来完成信息的传送，即将体内信息传送至体外指示与记录，将体外的程序与指令传送至体内完成对肌肉和神经的刺激。7777、简述生物遥测系统的组成部分。答：一般分为三个部分：传感及发送部分，各类生理参数通过相关的传感器转变成相应的电信号；传输信道；接受和显示部分。8888、、、、简述导联的概念及分类。答：导联：将两个电极安放在人体表面的任何两点，分别同心电图机的正负极端相连，可用来描记这两点电位差的变化，这种放置电极的方法及其与心电图机的联接方式称为导联。标准肢体导联，加压单极肢体导联，胸导联，特殊胸导联9999、试述电子相控阵扫描的基本原理。答：对成线阵排列的多个声学上相互独立的压电晶体振元同时给予电激励，可以产生合成波束发射,且合成波束的方向与振元排列平面的法线方向一致。第3页/共5页10101010、、、、简述BBBB型超声几种机械扇形扫描方案。答：1.摆动式扇扫B超仪（摆动式扇扫B超仪探头利用直流电机或步进电机驱动，通过凸轮、曲柄、连杆机构将电机的旋转运动转换为往返摆动，从而带动单个晶体换能器在一定角度(30°～90°)之间)范围内产生扇形超声扫描。）2.旋转式扇扫（B超仪采用4个（或3个）性能相同的换能器，等角度安放在一个圆形转轮上，马达带动转轮旋转，每个换能器靠近收/发窗口时开始发射和接收超声波,各换能器交替工作。）11111111、、、、简述心输出量测量的方法。答：1、指示剂稀释法：它的测定是通过某一方式将一定量的指示剂注射到血液中，经过在血液中的扩散，测定指示剂的变化来计算心输出量的。1.1Fick法：以氧作为指示剂，是一种经典的方法。1.2染料稀释法：染料稀释法在测量心输出量时计算不准确，而且可测量的次数受到限制。1.3热稀释法：热稀释采用冷生理盐水作为指示剂，具有热敏电阻的Swan-Ganz漂浮导管（四腔导管：血压、指示剂、温度传感器、漂浮气囊）作为心导管。2、阻抗法：是根据胸腔电阻抗的动态变化，来测定心功能的一种非创伤性方法。它反映了血管容积或血流变化引起的阻抗变化。3、成像法：超声、磁共振:12121212、、、、简述激光共焦扫描显微技术的基本原理。答：激光扫描共焦显微术的基本原理是，在细胞内一个任意选定的深度上将激光束聚焦成线度接近单个分子的极小的斑点，并在细胞内一定深度的层面上进行扫描，通过光学系统，即可得到细胞一个层面的清晰图象。连续改变激光的聚焦深度，在一系列的层面上进行扫描，最后获得整个细胞的三维图象。利用目前已达上千种与细胞内不同分子（或离子）特异性结合的荧光探针，人们就可以直接观测活细胞中各种重要生物分子的位置、运动以及与其它分子的相互作用等。第4页/共5页13131313、、、、简述生物医学测量仪器的组成部分及相应作用。答：1．被测对象被测对象主要是人体的生理系统。它提供了系统要测量的各种物理量，医学上最主要的被测量有生物电位、压力、位移、速度、加速度、阻抗、流量、温度和化学浓度等。2．刺激器在许多医学测量中，要求生物体对某种形式的外部刺激作出反应。刺激可以是视觉(如闪光)、听觉、触觉（如敲打跟腿)，也可以是对神经系统某些部位的电刺激。3医用传感器医用传感器把来自生物体的能量或信息转换为电信号，输入给仪器系统进行各种处理。医用传感器转换的最主量要有温度、压力、流速、位移、速度和力等非电量。而生物医学电极是直接感知人体生物电位的医用传感器。4．信号处理机信号处理机的目的是处理传感器送来的信号，以满足系统显示或记录设备的要求。有时常把传感器输出的模拟信号变换为数字形式，然后用计算机进行数据处理。信号处理机还可以补偿传感器的非线性失真。5．显示和记录器显示器接收信号处理机来的电信号并以操作人员所能感知到的形式显示出结果。实际应用中，多数显示形式是依靠操作者的视觉感知的，但也有靠测量所得的信息(如多普勒超声信号)。视觉感知的显示方式有数字式(如发光二极管IED)、图形式(如阴极射线管，CRT)，和指针式(如磁电系表头)三种形式。6．数据传输设备从人体采得的信号一般具有两个主要特点：一是信号微弱，各种干扰很大，信噪比低，有用信息常淹没在强干扰背景下；另一个特点是，由于人体复杂，测得的数据遵循统计规律，因而需要采用各种统计分忻方法对信号进行加工、相关处理、或进行频谱分析和直方图等数据处理，方能从强干扰背景下提取微弱的生理信息。这些待测的情息送入“数据处理设备”。数据处理设备既可对信号进行处理，也可以随时对保存在记录端上的信息作分析处理。这个任务常由微型计算机完成。信号传输设备将生物医学信息由一处自动传送至另一处。根据不同的要求，传输趴离可长可短。第5页/共5页7．控制器把部分输出信号反馈到输入端，以便系统按某一万式工作，如控制刺激量大小、控制传感器或仪器系统中其他任何部分。控制可以是自动的或手动的。14141414、简述自动生化分析仪的分类及工作原理。答：分类：1.根据仪器的自动化程度的高低可分为全自动和半自动两种；2.根据仪器的反应装置的结构原理，可分为连续流动式、分立式、离心式、袋式和干式五类；3根据同时可测项目的数量分为单通道和多通道4按反应方式可分为普通液体型和干片式生化分析仪；5.根据选择方式又有随机任选式和固定项目式之分。原理：自动生化分析仪的结构分为分析部分和操作部分，二者可分为两个独立的单元，也可组合为一体机。分析部分主要由检测系统、样品和试剂处理系统、反应系统和清洗系统等组成；操作部分就是计算机系统，贮存所有的系统软件，控制仪器的运行和操作以及进行复杂的数据处理。