现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材

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余学飞,叶继伦 编
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  • 医学仪器
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出版社: 华南理工大学出版社
ISBN:9787562340096
版次:3
商品编码:11318466
品牌:墨点
包装:平装
开本:16开
出版时间:2013-08-01
用纸:胶版纸
页数:311
字数:524000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》编写保持了前两版的体系和特点,针对新时期生物医学工程教学改革的需要和医学电子仪器快速发展的现实,对内容进行了较大幅度的补充和修改,使本书更加符合本科教学的特点。
  《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》着重阐述常见医学电子仪器的原理、结构和设计原则。全书共分8章,分别介绍生理系统建模在仪器设计中的应用、医学电子仪器设计原则以及医学仪器的监管,生物信号测量中的干扰和噪声,信号放大电路及抗干扰和隔离技术,生物电测量仪器(包括心电、脑电和肌电测量技术),血压测量(重点介绍无创血压测量)技术,医用监护仪器,心脏治疗仪器(心脏起搏器与除颤器)和高频电刀,医学仪器的电气安全和电磁兼容。每章附有习题。
  《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为高等院校生物医学工程本科的专业课教材,也可供从事医学电子仪器设计、使用和维修的工程技术人员参考。

内页插图

目录

第一章 医学仪器概述
第一节 生物信号知识简介
一、人体系统的特征
二、人体控制功能的特点
三、生物信号的基本特性
四、生物信号的检测与处理
第二节 医学电子仪器的结构和工作方式
一、医学电子仪器的基本构成
二、医学仪器的工作方式
第三节 医学仪器的特性与分类
一、医学仪器的主要技术特性
二、医学仪器的特殊性
三、典型医学参数
四、医学仪器的分类
第四节 生理系统的建模与仪器设计
一、系统模型与建模关系
二、建立生理系统模型的基本方法
三、构建生理模型的常用方法与实例
第五节 生物医学仪器的设计原则与步骤
一、设计原则
二、设计步骤
第六节 医疗器械分类与监督管理
一、医疗器械产品的分类
二、我国医疗器械监督管理体系及法规
三、医疗器械标准
四、医疗器械注册申报
习题1

第二章 生物信息测量中的噪声和干扰
第一节 人体电子测量中的电磁干扰
一、干扰的引入
二、合理接地与屏蔽
三、其它抑制干扰的措施
第二节 测试系统的噪声
一、噪声的一般性质
二、生物医学测量系统中的主要噪声类型
三、描述放大器噪声性能的参数
四、器件的噪声
第三节 低噪声放大器设计
一、噪声性能指标
二、放大电路的低噪声设计
习题2

第三章 信号处理
第一节 生物电放大器前置级原理
一、基本要求
二、差动放大电路分析方法
三、差动放大应用电路
四、前置级共模抑制能力的提高
第二节 隔离级设计
一、光电耦合
二、电磁耦合
第三节 生理放大器滤波电路设计
一、有源滤波器的设计方法
二、有源带阻滤波器的设计
习题3

第四章 生物电测量仪器
第一节 生物电位的基础知识
一、静息电位
二、动作电位
三、生物电信号测量的生理学基础
四、人体电阻抗
第二节 生物医学电极
一、生物医学电极的概念
二、电极的极化
三、常用的生物医学电极
第三节 心电图机
一、心电图基础知识
二、心电图导联
三、心电图机的结构
四、心电图机的主要性能参数
五、ECG-6511型模拟式心电图机
六、数字式心电图机关键技术介绍
第四节 脑电图机
一、脑电图基础知识
……

第五章 血压测量
第六章 监护仪
第七章 心脏治疗仪器与高频电刀
第八章 医用电子仪器的电气安全及电磁兼容

参考文献

前言/序言

  本书的第一版于2000年出版,2006年教育部将本书修订版列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材选题。在广泛听取选用该教材众多高等院校的意见和建议的基础上,我们邀请了部分使用单位的专家教授参与该教材的修订工作,并于2007年出版了第二版。经过5年多的使用,本教材的部分内容已落后于医学电子仪器的发展,因此教材编委会决定进行第三次修订。修订的思路是:①理论体系更完整,并充分体现医学电子仪器设计中的最新技术和成果;②理论与实际结合,书中所有实例均为医学临床和医学科研中常用仪器或编者的科研成果;③充分体现专业课特色,方便教学实践开展。
  全书共分8章,第一章删除了部分生物信息知识的内容,增加了医疗仪器的注册审批和监管等内容;第二章和第三章为生物医学电子学的内容,是医学电子仪器教学的预备知识;第四章系统介绍了生物电(包括心电、脑电和肌电)测量仪器的基本原理、基本结构和基本电路,并以心电图机为重点详细介绍了这类仪器的设计原理,考虑到很多院校实验器材已经选用原教材述及的机器,因此本次修订保留了原模拟心电图机的内容并且增加了数字式心电图机的内容;第五章系统介绍了血压测量技术,重点介绍无创血压测量技术;第六章全部重写,以床边多参数监护和中央集中监护为体系全面介绍了医用监护仪器的原理和结构,以及动态监护和远程监护等最新技术;第七章也是这次修订的重点,引入了心脏起搏器与除颤器的最新设计技术;第八章进行了大幅度的修改,根据新的国家标准更新了电气安全参数测试方法,增加了医用电子仪器的电磁兼容内容介绍。
  为组织好本次修订工作,2011年12月编委会向全国使用该教材的50多家高等院校一线老师发出了修订建议调查表,最后收回了20多份建议,参加问卷调查的专家教授结合教学工作中遇到的问题,对教材的修订工作提出了具体中肯的意见和建议。编委会最终确定了修订原则,审定了增加和删减的内容。在充分考虑这些建议的基础上启动了本次修订。

《现代医学电子仪器原理与设计》(第3版) 前言 医学诊断、治疗和监测手段的进步,在很大程度上依赖于先进的电子仪器。这些仪器不仅提高了疾病诊断的准确性和效率,也为临床治疗提供了更精细的控制和更有效的手段。从基础的生命体征监测到复杂的影像学诊断,再到精密的介入治疗设备,医学电子仪器已成为现代医疗体系不可或缺的组成部分。 本书旨在系统深入地阐述现代医学电子仪器的工作原理、设计方法以及相关技术。我们关注的不仅仅是仪器的功能实现,更强调其背后的科学原理、工程实现路径以及在实际应用中的考量。本书面向的对象是高等院校电子信息类、生物医学工程类专业的学生,以及从事医学仪器研发、设计、应用和维护的工程师和技术人员。 本书结构与内容概览 本书在上一版的基础上,进行了全面的修订与更新,力求反映当前医学电子仪器领域的最新发展动态和技术趋势。新增和更新的内容涵盖了更高分辨率的传感器技术、更智能化的信号处理算法、更先进的成像技术、以及在微创介入和远程医疗等新兴领域中的应用。 本书共分为十二章,内容安排上既有基础理论的铺垫,也有具体仪器的实例分析。 第一章 绪论 本章首先对医学电子仪器在现代医学中的地位和作用进行宏观介绍,阐述其发展历程、分类以及在不同医学领域中的应用。随后,详细介绍医学电子仪器设计的基本要求,包括安全性、可靠性、精确性、实时性、互操作性以及人机工程学等关键要素。最后,概述了医学电子仪器设计的整体流程,从需求分析、方案设计到软硬件开发、系统集成和测试验证,为后续章节的学习奠定基础。 第二章 生物医学传感器 传感器是医学电子仪器的“眼睛”和“触角”,其性能直接决定了仪器的测量精度和功能。本章重点介绍各类常用的生物医学传感器。我们将从传感器的工作原理出发,深入分析其结构、材料选择、性能参数(如灵敏度、线性度、响应时间、稳定性等)以及在实际应用中可能遇到的挑战。 电生理传感器: 详细介绍用于测量心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)等信号的电极和传感器。分析不同类型电极(如表面电极、针电极)的特点、材料特性及其对信号质量的影响。 生物化学传感器: 探讨用于检测血糖、pH值、离子浓度、特定生物分子等的传感器。介绍酶电极、免疫传感器、场效应晶体管(FET)型传感器等技术原理,以及微流控技术在生物化学分析中的应用。 物理量传感器: 涵盖用于测量体温、血压、血氧饱和度、呼吸频率、力、位移等物理量的传感器。详细介绍热敏电阻、压阻式传感器、光学传感器(如脉搏血氧仪中的光电传感器)、超声波传感器等的原理与应用。 影像传感器: 介绍用于医学成像的传感器,包括CCD和CMOS图像传感器在内窥镜、光学相干断层扫描(OCT)等设备中的应用,以及X射线探测器、核医学探测器等。 新兴传感器技术: 简要介绍纳米传感器、柔性传感器、可穿戴传感器等前沿技术在医学监测中的潜在应用。 第三章 生物医学信号的采集与调理 生物医学信号通常具有幅度微弱、频率范围宽、易受干扰等特点,因此信号的有效采集和调理是仪器设计中的关键环节。本章将详细讲解信号采集系统和信号调理电路的设计。 信号采集系统: 深入分析模拟前端(AFE)的设计,包括放大器(如仪表放大器、跨阻放大器)、滤波器(如低通、高通、带通滤波器)的设计原则和选型。讨论保护电路和阻抗匹配的重要性。 模数转换(ADC)与数模转换(DAC): 详细介绍ADC和DAC的原理、关键参数(如分辨率、采样率、量化噪声)及其在信号数字化过程中的作用。分析不同类型ADC(如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水线型)的特点及其适用场景。 信号隔离技术: 强调生物医学信号采集中的隔离问题,介绍光电隔离、电磁隔离等技术,以保护患者和操作人员的安全。 噪声抑制技术: 探讨各种噪声源(如热噪声、散粒噪声、电源噪声、射频干扰)的来源,以及差分信号采集、屏蔽、接地等有效的噪声抑制方法。 第四章 生物医学信号的处理与分析 采集到的原始生物医学信号需要经过处理和分析才能提取有用的临床信息。本章将重点介绍信号处理的基本方法和常用算法。 数字滤波技术: 深入讲解数字滤波器的设计,包括IIR滤波器和FIR滤波器。讨论时域和频域的设计方法,以及滤波器的性能评估指标。 特征提取技术: 介绍用于提取生物医学信号特征的方法,如时域特征(均值、方差、峰值)、频域特征(功率谱密度、能量谱)、时频域特征(小波变换)等。 模式识别与分类: 阐述利用机器学习和统计方法对生物医学信号进行模式识别和分类的原理,以及在心律失常检测、睡眠分期、步态分析等方面的应用。 高级信号处理技术: 简要介绍自适应滤波、盲源分离(如ICA)、混沌理论在分析复杂生物信号中的应用。 第五章 医学成像系统 医学影像技术是现代诊断的核心支柱之一。本章将集中介绍几种主要的医学成像技术的原理与仪器设计。 X射线成像: 详细讲解X射线的产生原理、与物质的相互作用,以及X射线成像的基本原理。介绍CT(计算机断层扫描)的成像原理、重建算法(如滤波反投影法)和现代CT技术(如多层螺旋CT、能谱CT)。 超声成像: 阐述超声波的产生、传播、反射及其在医学成像中的应用。介绍A型、B型、M型、彩色多普勒超声的工作原理,以及换能器、波束形成、图像重建等关键技术。 磁共振成像(MRI): 深入介绍核磁共振现象、人体组织的磁共振特性、梯度磁场的作用以及MRI的成像原理。讨论脉冲序列的设计、图像重建和不同MRI技术(如梯度回波、自旋回波、EPI)的应用。 核医学成像: 介绍放射性核素的衰变原理、示踪技术以及PET(正电子发射断层扫描)和SPECT(单光子发射计算机断层扫描)的工作原理和仪器结构。 光学成像技术: 介绍内窥镜、共聚焦显微镜、光学相干断层扫描(OCT)等光学成像技术的基本原理及其在诊断和手术中的应用。 第六章 生命体征监测仪器 生命体征监测是临床护理和急救的基础。本章将系统介绍各类生命体征监测仪器的原理与设计。 心电图(ECG)仪器: 详细讲解心电信号的产生、记录原理,以及标准12导联和便携式心电图机的设计要点。 血压计: 介绍无创血压测量技术(如示波法、听诊法)和有创血压测量原理,以及自动血压计的设计。 血氧饱和度仪(Pulse Oximeter): 阐述光电体积描记法(PPG)测量血氧饱和度的原理,以及红外光和可见光传感器在其中的作用。 体温计: 介绍电阻式、红外线式等体温测量原理及设计。 呼吸监测仪: 探讨基于阻抗法、气体传感器法的呼吸监测原理。 多参数监护仪: 介绍将多种生命体征参数集成到一台仪器中的设计思路和挑战。 第七章 治疗仪器 除了诊断,电子仪器在疾病的治疗方面也发挥着越来越重要的作用。本章将介绍几种关键的治疗仪器。 电刺激治疗仪: 介绍用于肌肉电刺激(EMS)、神经电刺激(TENS)等治疗原理,以及脉冲发生器、输出控制的设计。 起搏器: 讲解心脏起搏器的工作原理、电极植入、参数设置以及程控技术。 电刀(Electrosurgery): 阐述单极和双极电刀的工作原理、高频电能的产生与应用,以及安全防护措施。 放疗设备: 简要介绍直线加速器、伽马刀等放疗设备的基本原理和控制系统。 理疗仪器: 介绍超声治疗、激光治疗、磁疗等常用理疗设备的工作原理。 第八章 医用电子仪器中的计算机应用 现代医学电子仪器几乎都离不开计算机的支持,它们承担着数据采集、处理、存储、显示、控制以及网络通信等关键任务。本章将探讨计算机在医用仪器中的应用。 嵌入式系统设计: 介绍用于医学仪器控制和数据处理的嵌入式微处理器/微控制器(MCU)的选择、外围接口设计以及实时操作系统(RTOS)的应用。 数据采集与处理系统: 详细讲解利用计算机进行仪器控制、数据采集、信号处理、算法实现的设计方法。 人机交互界面(HMI): 探讨用户友好界面的设计原则,包括触摸屏、按键、显示器等硬件选择,以及图形用户界面(GUI)的设计。 数据存储与管理: 介绍仪器内部数据存储(如Flash、SD卡)以及与外部系统(如HIS、PACS)进行数据交换和管理的机制。 网络通信与远程医疗: 讨论仪器之间的互联互通,以及通过网络进行远程监控、诊断和治疗的可能性。 第九章 医学信息学与互操作性 随着信息技术的飞速发展,医学信息学在仪器设计中的作用日益凸显。本章将关注仪器与信息系统之间的互操作性以及相关标准。 医学影像信息系统(PACS): 介绍PACS的架构、工作流程以及医学影像文件的存储、检索和显示。 电子健康记录(EHR)/电子病历(EMR): 探讨仪器如何将采集的患者数据无缝集成到EHR/EMR系统中。 医疗器械互联互通标准: 重点介绍HL7(Health Level Seven)、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等关键标准,以及理解和应用这些标准对于仪器设计的重要性。 数据安全与隐私保护: 强调在仪器设计中必须考虑的数据安全措施,包括访问控制、数据加密等,以符合HIPAA(Health Insurance Portability and Accountability Act)等法规要求。 第十章 医用电子仪器的可靠性与安全性设计 医学电子仪器的可靠性和安全性是保障患者生命健康的关键。本章将深入探讨相关设计原则和规范。 可靠性设计: 分析导致仪器失效的常见因素(如元器件老化、环境影响、软件故障),并介绍提高仪器可靠性的设计方法,如冗余设计、故障诊断与容错技术。 电磁兼容性(EMC): 阐述医用电子仪器在电磁环境中正常工作的要求,以及抗干扰和防止自身电磁辐射的设计策略,包括屏蔽、滤波、接地等。 电气安全: 详细介绍医用仪器必须遵循的电气安全标准(如IEC 60601系列),包括对漏电流、绝缘、接地等方面的要求。 生物兼容性: 探讨与人体接触的部件的材料选择,以及它们对人体组织的影响。 风险管理: 介绍根据ISO 14971等标准进行风险分析和管理的过程,以识别、评估和控制仪器使用过程中可能存在的风险。 第十一章 现代医学电子仪器发展趋势 本章将展望未来医学电子仪器领域的发展方向,重点介绍一些新兴技术和应用。 微创与介入治疗仪器: 介绍微型化、智能化内窥镜、介入导管、手术机器人等在微创手术中的应用。 可穿戴与远程医疗设备: 探讨可穿戴传感器、远程生命体征监测平台、远程诊断系统等如何改变医疗模式。 人工智能(AI)在医学仪器中的应用: 分析AI在影像识别、疾病诊断辅助、个性化治疗方案制定等方面的潜力。 大数据与精准医疗: 讨论如何利用大量医疗数据和先进的分析技术,实现更精准的疾病诊断和治疗。 3D打印技术在医疗器械中的应用: 介绍3D打印在制造定制化医疗器械、植入物等方面的潜力。 第十二章 实验与实践指导 为了帮助读者更好地理解和掌握书本知识,本章提供了若干实验项目和实践指导。这些实验涵盖了传感器原理验证、信号调理电路设计、数字信号处理演示、以及简单仪器的设计与实现等内容。通过动手实践,读者可以加深对理论知识的理解,培养解决实际工程问题的能力。 结语 《现代医学电子仪器原理与设计》(第3版)力求为读者提供一个全面、深入且与时俱进的学习平台。我们相信,通过对本书的学习,读者能够深刻理解现代医学电子仪器的核心原理,掌握其设计方法,并为未来在相关领域的创新和发展打下坚实的基础。医学电子仪器的发展仍在不断加速,我们期待更多的年轻一代投身于这一充满挑战与机遇的领域,为人类健康事业做出更大的贡献。

用户评价

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我是一名资深的临床医生,在多年的行医生涯中,我深切地体会到,现代医疗诊断和治疗的水平,在很大程度上依赖于先进的医学电子仪器。然而,作为临床医生,我们往往只关注仪器的功能和最终的诊断结果,对于仪器内部的工作原理和技术细节,了解得并不多。这在一定程度上也限制了我们在面对一些复杂情况时,如何更好地利用仪器,甚至如何与工程师进行更有效的沟通。偶然的机会,我在参加一个学术研讨会时,听到了关于《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》的介绍,便购入并认真研读。这本书,对我来说,就像是一扇开启新世界的大门。它并没有强迫我深入理解每一个电子元器件的特性,而是从临床应用的视角,去讲解相关的技术原理。例如,在讲解“心电图仪”的原理时,书中详细阐述了体表电极的放置位置、信号的采集方式、常见的波形代表的生理意义,以及电路设计中如何抑制干扰,保证信号的真实性。这让我更加清楚地认识到,我们看到的每一个心电波形,都承载着仪器设计者无数的心血和精心的考量。在讲解“监护仪”时,书中详细描述了多参数监护仪如何同时采集血压、血氧、心率、呼吸等信号,以及这些信号是如何经过处理、显示,并最终形成对病人生命体征的全面评估。这让我深刻理解了监护仪在重症监护、手术室监测等场景下的重要性,以及它能够为临床决策提供哪些关键信息。书中关于“影像设备”的章节,也让我对CT、MRI等设备的成像原理有了更深的认识。虽然我不需要掌握其具体的成像算法,但理解其成像方式和局限性,能够帮助我在解读影像报告时,更加精准地把握诊断的重点,并了解不同影像技术各自的优势和不足。这本书,让我能够从一个更加“知其所以然”的角度,去理解和使用医疗仪器,从而更好地为病人服务。它弥合了临床医生和工程技术之间的知识鸿沟,让我能够与技术人员进行更有效的交流,共同提升医疗设备的临床应用水平。

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作为一名对医学影像技术怀有浓厚兴趣的计算机科学专业学生,我一直希望能够将我在计算机视觉和机器学习方面的知识,与医学影像分析相结合。然而,我发现自己对于医学影像的底层采集技术和仪器原理了解不足,这在一定程度上阻碍了我更深入地研究。《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书,恰好弥补了我的这一知识短板。书中关于“医学成像技术”的深入讲解,让我对X射线、CT、MRI、超声等成像技术的物理原理、信号采集方式以及图像重建过程有了全面的认识。例如,在讲解CT成像时,作者详细阐述了X射线穿透人体后的衰减原理,以及如何通过多角度的投影数据来重建出断层图像。这让我能够理解CT图像的形成机制,并为其后的图像处理算法设计提供理论基础。在讲解MRI时,书中深入浅出地解释了核磁共振现象,以及如何利用梯度磁场和射频脉冲来采集组织信息,并最终构建出高分辨率的图像。这让我对MRI的独特性和应用前景有了更深的认识。此外,书中关于“数字图像处理在医学影像中的应用”的章节,更是让我眼前一亮。作者不仅介绍了基本的图像增强、滤波、分割等技术,还结合具体的医学影像处理案例,阐述了如何利用这些技术来提取病灶信息、进行定量分析,以及辅助医生进行诊断。这让我能够将我在计算机视觉方面的知识,与医学影像分析的需求更紧密地结合起来。书中还对“医学影像数据管理与传输标准”进行了详细的介绍,比如DICOM标准,这让我了解了医学影像数据在存储、传输和共享方面的规范,这对于我未来开发医学影像相关的软件系统至关重要。这本书,为我连接计算机科学与医学影像领域提供了一个坚实的桥梁,让我能够更自信地投身于这个充满挑战和机遇的交叉学科研究。

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从一个更加宏观的视角来看待这本《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》,它所涵盖的知识体系之庞杂,以及在各个环节的深入程度,确实令我印象深刻。在我目前的工作中,我主要负责的是一些高端影像设备的维护和升级。这些设备,比如CT、MRI等,其核心部分都离不开精密的电子仪器设计。在接触这本书之前,我对于这些仪器内部的电子组件,尤其是那些负责信号采集和处理的部分,总觉得有些“神秘”。我能够看到最终呈现的图像,知道它是由各种传感器捕捉到的数据经过复杂运算得出的,但具体是如何实现的,却知之甚少。这本书恰好弥补了我的这一知识短板。它从最基本的模拟电子和数字电子电路原理出发,详细讲解了集成运算放大器、滤波器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)等关键器件的特性和应用。更重要的是,它将这些基础知识与具体的医学应用场景紧密结合。例如,在讲解放大电路时,书中不仅阐述了各种放大电路的拓扑结构和增益计算,还特别强调了在生物信号放大时,如何选择合适的电路来抑制噪声,保证信号的完整性。对于ADC和DAC,书中更是细致地讲解了它们的技术指标,比如分辨率、采样率、线性度等,以及这些指标如何直接影响到最终的医学图像质量。我特别关注了书中关于“生物电信号采集”的章节,里面详细介绍了不同生物电信号(如心电、脑电、肌电)的特点,以及对应的采集电路设计原则。这对于我理解心电图仪、脑电图仪等设备的电路构成为我提供了坚实的基础。此外,书中还引入了诸如FPGA(现场可编程门阵列)和DSP(数字信号处理器)等在现代高端医疗设备中越来越重要的技术。作者对这些高性能处理器的架构、编程模型以及在图像重建、信号滤波等方面的应用进行了详细的阐述。这让我认识到,随着技术的发展,传统的通用微处理器已经难以满足日益复杂的信号处理需求,而这些专用处理器则为实现更快速、更精确的计算提供了可能。这本书的内容覆盖面之广,从基础的元件到前沿的技术,无不体现了作者深厚的专业功底和丰富的工程实践经验。它不仅仅是一本教科书,更是一本能够指导我们进行实际仪器设计和维护的“百科全书”。

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我在一家小型生物技术公司的实验室担任研发助理,日常工作涉及一些基础的生物学实验和数据分析。我发现,很多生物学实验的效率和结果的准确性,很大程度上取决于我们所使用的仪器。然而,我对这些仪器的原理了解甚少,有时遇到问题,只能凭借经验来处理,效率不高。偶然的机会,我接触到了《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书,它为我打开了新的视野。书中关于“生物信号检测与分析”的部分,对我来说,简直是“及时雨”。例如,书中详细讲解了如何使用各种传感器来检测细胞的电活动,如何测量溶液的pH值变化,以及如何利用光学原理来分析细胞的生长状况。作者不仅解释了这些传感器的基本工作原理,还介绍了它们在具体的实验场景中的应用。这让我能够更好地理解我们在实验中使用的仪器,例如电生理记录仪、pH计、酶标仪等,它们是如何工作的,以及如何正确地操作和维护。更让我惊喜的是,书中还详细介绍了“数据采集与处理技术”在生物实验中的应用。作者讲解了如何将仪器采集到的原始数据,通过各种算法进行处理,从而得到有意义的分析结果。这对于我理解和使用实验数据分析软件,提供了坚实的基础。书中关于“常用生物医学仪器”的案例分析,更是让我对各种实验室常用仪器有了更直观的认识。从显微镜、离心机到PCR仪、流式细胞仪,作者都对其工作原理、关键技术参数以及应用领域进行了详细的介绍。这不仅帮助我更好地理解我们实验室现有仪器的性能,也为我未来选择和使用新的仪器提供了参考。这本书,让我能够将生物学知识与电子仪器原理相结合,从而更有效地开展我的研发工作。

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我是一名对电子工程充满热情,但同时又对生命健康充满敬畏的学习者。在接触《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》之前,我一直认为医学电子仪器是极其复杂的,甚至是“遥不可及”的。然而,当我翻开这本书,我才发现,原来那些精密的仪器,都是由一系列基础的电子原理和巧妙的设计组合而成的。书中对于“仪器设计的安全性和可靠性”的重视,让我印象尤为深刻。在医疗领域,仪器的安全性和可靠性是生命攸关的,容不得半点马虎。书中专门辟出一章来讲解“医疗器械的电磁兼容性(EMC)设计”,详细阐述了如何避免仪器之间产生电磁干扰,以及如何保证仪器在复杂的电磁环境下正常工作。这对于我理解为何有些仪器需要特别的安装环境,以及为何在某些情况下会出现“干扰”现象,提供了科学的解释。同时,书中还对“仪器的生物相容性与消毒灭菌”的设计考量进行了阐述。虽然这部分内容更多地涉及到材料学和生物学,但作者将其与电子仪器的设计紧密结合,强调了在选择电子元器件和结构设计时,也需要考虑其对人体的潜在影响,以及如何方便用户进行清洁和消毒。这让我看到了一个更加全面的仪器设计理念。此外,书中还强调了“仪器的人机工程学设计”。一个再好的仪器,如果用户操作不便,或者容易造成误操作,其价值也会大打折扣。作者从用户体验的角度出发,讲解了如何设计清晰直观的操作界面,如何优化仪器的外形设计,使其更加符合人体工学。这让我意识到,成功的仪器设计,不仅要关注其内部的技术实现,更要关注其与使用者之间的互动。这本书,让我对“严谨”和“人性化”这两个词有了更深的理解,它教会我,真正的工程技术,不仅是强大的,更是负责任的。

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作为一个曾经参与过医疗器械研发的初级工程师,我深切地体会到,一本优秀的教科书对于快速掌握一门新兴技术的重要性。《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书,在我刚开始接触医学电子仪器设计的时候,就如同我的“启蒙老师”。书中对于“前沿技术在医学仪器中的应用”的分析,让我看到了行业发展的趋势和方向,激发了我对未来工作的热情和动力。例如,书中对“微创治疗设备”的讲解,就让我对机器人手术系统、内窥镜手术器械等有了初步的认识。作者不仅阐述了这些设备的核心技术,比如高精度电机控制、图像引导技术、手术器械的材料选择和设计考量,还分析了它们在降低病人创伤、缩短恢复时间等方面的优势。这让我看到了电子仪器设计在推动医学进步方面的巨大潜力。在“可穿戴医疗设备”这一章节,我看到了未来医疗的另一大发展方向。书中详细介绍了智能手环、动态血糖监测仪等设备的工作原理,以及它们在健康监测、慢病管理等方面的应用。作者对这些设备在低功耗设计、无线通信、生物传感器集成等方面的考量,也给了我很多关于未来产品设计的启发。此外,书中对“人工智能在医学影像分析和诊断辅助系统”中的应用进行了前瞻性的讨论。作者分析了深度学习、机器学习等技术如何用于医学影像的自动识别、病灶的检测和量化,以及如何辅助医生进行诊断。虽然这部分内容相对前沿,但书中对其基本原理和应用前景的介绍,让我对未来医疗行业的发展有了更清晰的认识,也为我未来的学习和研究指明了方向。这本书的内容,不仅仅停留在原理层面,更重要的是,它展现了医学电子仪器行业的无限可能,让我对未来充满期待。

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这本《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》的出现,对于我们这些深耕在医学工程领域的学习者和实践者来说,无疑是一场及时雨。我是一名刚刚硕士毕业,进入一家医疗器械公司的工程师,平时工作主要接触的就是各种诊断和治疗设备。在我刚入职的时候,确实感觉到理论知识与实际操作之间存在着一定的鸿沟,很多时候面对仪器内部的复杂电路和精密的传感器,我只能凭借经验和前辈的指导来解决问题,总觉得缺乏系统性的支撑。翻阅了市面上不少同类书籍,坦白说,很多教材要么过于理论化,公式堆砌,让人望而却步;要么过于浅显,仅仅停留在名词解释的层面,无法深入理解其工作机制。直到我接触到这本《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》,我才真正体会到什么叫做“深入浅出”。它并没有像一些书那样,一上来就抛出大量晦涩难懂的数学模型,而是从最基础的电子元件入手,循序渐进地讲解它们在医学仪器中的应用。例如,在讲解传感器部分,作者不仅详细阐述了不同类型传感器的物理原理,比如压电效应、霍尔效应、光电效应等,还结合具体的临床应用场景,比如血压测量中的传感器如何将压力转化为电信号,心电图仪中的电极如何捕捉微弱的生物电信号,以及超声换能器的工作原理和信号的产生与接收过程。这些内容对我理解仪器设计的核心至关重要。更让我惊喜的是,书中还花了相当大的篇幅来讲解信号处理技术,这在现代医学仪器中是不可或缺的一部分。从原始信号的采集、滤波,到放大、采样、量化,再到最后的数字信号处理和图像重建,每一步都讲解得非常透彻。我尤其欣赏作者对于数字信号处理在去除噪声、增强信号特征等方面的深入剖析,这对于提高仪器的准确性和可靠性起到了关键作用。此外,书中还涉及了数据采集系统、微处理器控制、人机交互界面设计等内容,这些都是构成一个完整医疗仪器必不可少的组成部分。通过对这些章节的学习,我能够更加清晰地把握整个仪器的设计流程和关键技术点,这极大地提升了我解决实际工程问题的信心和能力。可以说,这本书为我打开了一扇理解和掌握现代医学电子仪器设计的新视角,是我职业生涯中不可多得的宝贵财富。

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作为一个曾经在大学课堂上被电路图和电子元件吓到过的“文科生”,如今却在一次偶然的机会下,被《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书吸引,并且从中获得了前所未有的学习乐趣和成就感。我是一名对生命科学充满好奇,但又对技术细节感到畏惧的爱好者,一直以来,我都在寻找一本能够让我理解现代医疗技术背后的“魔法”的书。这本书,确实做到了。它在讲解基本原理时,并没有使用过于专业的术语,而是用通俗易懂的语言,配以大量的插图和实例,将复杂的概念变得生动起来。例如,在讲解“生物信号的测量与放大”时,作者并没有直接抛出大量的公式,而是从我们身体最基本的一些生理现象入手,比如心脏的跳动会产生电信号,大脑的活动也会产生电信号,然后循序渐进地解释这些微弱的信号是如何被捕捉到的,以及为什么需要进行放大。书中对于“医学成像技术”的讲解,更是让我大开眼界。从X射线成像的基本原理,到CT扫描的层层剖析,再到MRI的神奇磁共振,作者都用极其生动形象的比喻,让我这个外行人也能大概理解其核心技术。特别是书中关于超声成像的部分,作者通过类比水波的传播和回声,让我明白了超声波是如何在人体内成像的。这本书让我意识到,医学电子仪器并非高不可攀的技术,而是人类智慧的结晶,它以一种我们能够理解的方式,揭示了生命的奥秘,并为我们提供了更健康、更美好的生活。它让我开始重新审视自己对科学技术学习的态度,原来,只要找到合适的切入点,任何人都可以理解并欣赏这些“高深”的知识。这本书,不仅给我带来了知识,更重要的是,它点燃了我对科学探索的热情。

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我是一名在读的医学信息工程专业的博士生,我的研究方向主要集中在医疗物联网和远程医疗技术的开发。在进行相关的研究工作时,我发现自己对于底层硬件的理解存在一定的不足,尤其是在如何将我们设计的算法和软件集成到实际的医疗设备中,以及如何确保数据的安全和可靠性传输方面,总是感到力不从心。偶然的机会,我从导师那里得知了《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书,并在阅读后,深深地被其内容的系统性和前瞻性所吸引。这本书,特别是其关于“嵌入式系统在医疗设备中的应用”和“医学数据接口与通信”的章节,对我来说,简直是“雪中送炭”。在嵌入式系统部分,书中详细介绍了嵌入式系统的基本构成,包括微处理器、存储器、输入/输出接口等,并以医疗仪器为例,讲解了如何根据不同的应用需求选择合适的嵌入式处理器,如何进行嵌入式软件的开发和调试。书中还特别强调了实时操作系统(RTOS)在医疗设备中的重要性,以及如何利用RTOS来管理任务、调度资源,保证仪器的实时性和稳定性。这对于我理解和设计需要实时响应的医疗设备,比如病人监护仪、手术机器人等,有着直接的指导意义。在数据接口与通信方面,书中详细讲解了各种常用的通信协议,如RS-232、USB、Ethernet,以及在医疗领域特别重要的如HL7、DICOM等标准。作者不仅阐述了这些协议的工作原理和数据格式,还结合具体的应用场景,分析了它们在数据采集、传输和存储中的作用。这让我清晰地认识到,在构建医疗物联网和实现远程医疗的过程中,如何设计高效、安全、标准化的数据接口是至关重要的。书中关于无线通信技术,如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee在医疗设备中的应用,以及它们在低功耗、高可靠性方面的设计考量,也给了我很多启发。这对于我正在进行的远程病人监护系统的研究,提供了宝贵的参考。这本书的内容,让我能够更好地理解硬件如何支撑软件,软件如何驱动硬件,以及如何在两者之间建立起高效、可靠的连接。这为我未来的研究和开发工作奠定了坚实的物质和技术基础。

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作为一名长期从事医疗器械售后服务和技术支持的工程师,我深知一台精密医疗仪器的稳定运行,离不开其背后复杂而精密的电子设计。在日常工作中,我经常会遇到各种各样的问题,有些是软件层面的,但更多的是由硬件故障引起的。这时候,如果能够快速准确地定位问题,并找到解决方案,对客户来说至关重要。过去,我在处理一些疑难杂症时,往往需要查阅大量的技术文档,有时甚至需要联系原厂的技术支持,耗费大量的时间和精力。自从我开始阅读《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》之后,我感觉自己的“排障能力”得到了显著的提升。《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)》这本书,在“仪器故障诊断与维修”这一块,虽然不像其他章节那样深入地讲解原理,但其所提供的指导性原则和常见故障分析,对我来说,是无价的。例如,书中在介绍各个模块的电路原理时,都会或多或少地提及一些常见的故障现象和可能的原因。比如,在讲解电源模块时,它会指出过压、欠压、纹波过大等可能导致的问题,并分析其与滤波电容、稳压芯片的关联。在讲解信号采集通道时,它会提及输入端的过载保护、接地不良、放大器老化等可能导致信号失真或丢失的因素。此外,书中还提供了一些通用的故障排除思路和方法,比如“从简到繁,从易到难”的原则,如何利用示波器、万用表等工具进行测量,如何根据电路图进行逻辑分析等等。这使得我在面对一些陌生的仪器时,能够有一个清晰的思路,而不是盲目地尝试。我尤其欣赏书中在讲解各个仪器原理时,都会附带相关的电路图和关键技术参数。这对于我理解仪器的工作流程,以及在现场进行电路参数的测量和比对,提供了非常有力的支持。这本书让我不仅仅是“会修”,更是“懂修”,能够在根本上理解问题产生的原因,并给出更具针对性的解决方案。这不仅提高了我的工作效率,也大大增强了客户对我们技术服务的信任度。

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不错,应付考试用~

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《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》着重阐述常见医学电子仪器的原理、结构和设计原则。全书共分8章,分别介绍生理系统建模在仪器设计中的应用、医学电子仪器设计原则以及医学仪器的监管,生物信号测量中的干扰和噪声,信号放大电路及抗干扰和隔离技术,生物电测量仪器(包括心电、脑电和肌电测量技术),血压测量(重点介绍无创血压测量)技术,医用监护仪器,心脏治疗仪器(心脏起搏器与除颤器)和高频电刀,医学仪器的电气安全和电磁兼容。每章附有习题。

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good

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《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为高等院校生物医学工程本科的专业课教材,也可供从事医学电子仪器设计、使用和维修的工程技术人员参考。

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《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为高等院校生物医学工程本科的专业课教材,也可供从事医学电子仪器设计、使用和维修的工程技术人员参考。

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《现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》着重阐述常见医学电子仪器的原理、结构和设计原则。全书共分8章,分别介绍生理系统建模在仪器设计中的应用、医学电子仪器设计原则以及医学仪器的监管,生物信号测量中的干扰和噪声,信号放大电路及抗干扰和隔离技术,生物电测量仪器(包括心电、脑电和肌电测量技术),血压测量(重点介绍无创血压测量)技术,医用监护仪器,心脏治疗仪器(心脏起搏器与除颤器)和高频电刀,医学仪器的电气安全和电磁兼容。每章附有习题。

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现代医学电子仪器原理与设计(第3版)/普通高等教育“十一五”国家级规划教材

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