現代醫療數字電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林敏，王莉 著

圖書標籤:

• 醫療電子技術
• 數字電路
• 醫學儀器
• 生物醫學工程
• 信號處理
• 嵌入式係統
• 傳感器技術
• 微控製器
• 醫療設備
• 電子技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030425348

商品編碼：29729470600

包裝：平裝

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名:現代醫療數字電子技術

：48.00元

售價：33.6元,便宜14.4元,摺扣70

作者:林敏,王莉

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-11-01

ISBN：9787030425348

字數：427000

頁碼：215

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本教材擬分為兩大部分，共十章。部分主要是描述基本的數字電子技術知識，包括邏輯代數基礎知識、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路、脈衝發生器等。第二部分偏重於分析數字電子技術的應用，包括半導體存儲器中的數字電路知識、微型計算機的數字電路接口、可編程邏輯器件知識、數模與模數轉換電路等。在具體內容安排時，盡可能以目前技術市場上流行的典型集成電路芯片為例來描寫相應內容。同時，對某一理論知識點的介紹之後，必舉實例說明，以增強理論與實踐的結閤。

目錄

作者介紹

文摘

序言

現代醫療數字電子技術：探索生命科學的科技脈搏 在這信息爆炸、科技飛速迭代的時代，生命科學與電子技術的深度融閤，正以前所未有的力量重塑著現代醫療的每一個角落。從微觀的細胞信號捕捉到宏觀的健康管理體係構建，數字電子技術已經成為驅動醫療進步的核心引擎。本書旨在深入剖析這一融閤過程，揭示數字電子技術如何在診斷、治療、監測、康復及醫院管理等各個環節發揮關鍵作用，並展望其未來發展趨勢，為讀者提供一個全麵而深刻的理解。 第一章：醫療數字電子技術的基石——傳感器與信號處理 任何醫療診斷和監測的起點，都離不開對生物信號的準確采集。本章將詳述各種先進的醫療傳感器技術，包括但不限於： 生物電信號傳感器： 從心電圖（ECG）的電極設計到腦電圖（EEG）的高精度電極陣列，探討不同材料、接口技術如何實現對微弱生物電信號的低噪聲、高保真捕捉。重點關注MEMS（微機電係統）技術在微型化、集成化傳感器方麵的應用，例如植入式心律監測器中使用的微型傳感器。 生物化學傳感器： 聚焦於血糖、血氧、pH值、特定生物標誌物等化學成分的實時檢測。我們將深入分析基於光學、電化學、酶電極等原理的傳感器，以及它們在即時檢驗（POCT）設備中的普及應用。討論納米材料（如石墨烯、金納米顆粒）在提高傳感器靈敏度和選擇性方麵的潛力。 生物力學傳感器： 探討用於測量血壓、脈搏波、呼吸運動、肌肉活動等的傳感器。例如，壓阻式、電容式、光縴式傳感器在可穿戴設備、康復訓練器械中的應用。對柔性電子技術在製造貼閤人體皮膚的生物力學傳感器方麵的突破進行介紹。 醫學成像傳感器： 雖然醫學成像是一個龐大的領域，本章將側重於構成成像係統的數字傳感器部分，如CCD（電荷耦閤器件）、CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器在X射綫、CT、MRI、超聲波等成像設備中的核心作用。討論像素尺寸、量子效率、信噪比等關鍵性能指標對成像質量的影響。 在信號采集之後，對這些原始數據進行有效處理是至關重要的。本章還將深入講解： 信號調理與放大： 介紹儀用放大器、濾波器（低通、高通、帶通、陷波）、差分放大器等模擬前端電路的設計原理，如何抑製噪聲，放大微弱信號，使其適閤後續的數字處理。 模數轉換（ADC）： 剖析不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型）在醫療領域的適用性。討論采樣率、分辨率、綫性度等參數如何影響信號的數字化精度。 數字信號處理（DSP）： 介紹濾波算法（如FIR、IIR）、降噪技術（如小波變換、平均濾波）、特徵提取算法（如FFT、小波包分解）等在生物信號分析中的應用。例如，如何通過DSP去除ECG信號中的工頻乾擾和基綫漂移，提取QRS波群等關鍵信息。 第二章：驅動智能診斷——數字信號處理與機器學習在醫療影像及數據分析中的應用 數字電子技術不僅體現在信號的采集和初步處理，更體現在其如何將海量醫療數據轉化為精準的診斷依據。本章將聚焦於： 醫學影像的數字化與處理： 詳細闡述數字X射綫（DR）、CT、MRI、PET等成像技術如何將模擬信號轉化為數字圖像。介紹圖像增強技術（如對比度增強、銳化）、圖像分割技術（如閾值分割、區域生長、Watershed算法）在識彆病竈、器官邊界等方麵的作用。 深度學習在醫學影像分析中的突破： 探討捲積神經網絡（CNN）等深度學習模型在醫學影像診斷中的應用，如肺結節檢測、視網膜病變篩查、乳腺癌腫塊識彆等。介紹數據預處理、模型訓練、評估指標（準確率、召迴率、F1分數、AUC）等關鍵環節。 生理信號的時序分析與模式識彆： 分析心電圖、腦電圖、肌電圖等時序信號的特徵提取方法，以及支持嚮量機（SVM）、隱馬爾可夫模型（HMM）等算法在疾病診斷（如心律失常分類、癲癇發作預測）中的應用。 電子健康記錄（EHR）與大數據分析： 探討EHR係統的構建，以及如何利用大數據技術和統計學方法，從大量的患者數據中挖掘有價值的信息，用於流行病學研究、藥物療效評估、個體化診療方案製定。 第三章：精準施治的利器——數字控製與執行技術在醫療設備中的應用 從精準的藥物輸送係統到微創手術機器人，數字控製與執行技術是實現精準醫療的關鍵。本章將深入探討： 數字控製器與嵌入式係統： 講解微控製器（MCU）、數字信號處理器（DSP）、FPGA（現場可編程門陣列）等在各類醫療設備中的核心控製作用。例如，在輸液泵中，MCU根據設定的參數精確控製微型電機的轉速，實現毫升/小時的精確輸液。 閉環控製係統在醫療設備中的應用： 介紹PID（比例-積分-微分）控製器等經典控製算法，如何在胰島素泵、呼吸機等設備中根據實時監測到的生理參數，自動調整輸齣，維持生理指標的穩定。 微創手術機器人與導航係統： 剖析機器人手臂的精密驅動技術、力反饋係統、以及基於圖像處理和傳感器融閤的手術導航技術。重點介紹數字控製在提高手術精度、減少創傷方麵的革命性貢獻。 射頻/微波/激光等能量源的數字控製： 探討如何通過數字電路精確控製射頻消融、激光手術、超聲治療等能量輸齣，實現對病竈的精準破壞或刺激。 第四章：全方位的健康守護——可穿戴與遠程醫療電子技術 隨著移動互聯網和物聯網的發展，健康監測不再局限於醫院。本章將聚焦於： 可穿戴健康監測設備： 詳細介紹智能手環、智能手錶、智能服裝等設備中集成的各類傳感器（心率、血氧、體溫、運動等），以及它們如何通過低功耗藍牙、Wi-Fi等無綫技術將數據傳輸至智能手機或雲端。 遠程醫療與監護係統： 探討遠程心電圖、遠程血糖監測、遠程視頻問診等應用。介紹構建安全可靠的遠程醫療平颱所需的網絡通信技術、數據加密技術、以及用戶界麵設計。 物聯網（IoT）在智慧醫療中的構建： 闡述如何將各種醫療設備、傳感器、甚至病患連接到物聯網，實現數據的互聯互通和智能分析。例如，智能病房通過IoT技術實現對患者生命體徵的實時監測和異常預警。 數字療法（Digital Therapeutics, DTx）： 介紹基於軟件的乾預措施，如何利用數字電子技術，通過APP、遊戲等形式，對患者進行行為乾預、認知訓練等，用於管理慢性病、精神疾病等。 第五章：邁嚮未來——新興技術與發展趨勢 醫療數字電子技術的演進永無止境。本章將展望未來，探討： 人工智能（AI）與醫療的深度融閤： 除瞭影像分析，AI將在藥物研發、基因組學分析、個性化治療方案推薦、虛擬助手等領域發揮更大作用。 生物電子學與腦機接口（BCI）： 介紹將電子設備植入體內，與生物係統直接交互的技術，如用於神經疾病治療的神經刺激器、用於肢體控製的腦機接口。 量子計算在生物醫藥領域的潛力： 探討量子計算在模擬分子行為、加速新藥發現、優化基因組學研究等方麵的顛覆性影響。 增強現實（AR）與虛擬現實（VR）在醫療培訓與手術規劃中的應用： 介紹AR/VR技術如何為醫學生提供逼真的模擬訓練環境，以及如何幫助外科醫生進行復雜手術的術前規劃。 數據安全與隱私保護的挑戰與對策： 隨著醫療數據量的激增，如何保障患者數據的安全和隱私，將是未來發展中不可迴避的重要議題。 《現代醫療數字電子技術》不僅僅是一本技術手冊，更是一扇窗，它帶領讀者穿越技術革新的前沿，深刻理解數字電子技術如何成為現代醫學發展不可或缺的驅動力。本書內容豐富，邏輯嚴謹，旨在為醫療從業者、電子工程師、科研人員以及對醫療科技感興趣的讀者，提供一個清晰、深入的認知框架，共同迎接更健康、更智能的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量堪稱一流，這一點值得肯定。每一張電路圖和係統框圖都清晰銳利，即便是復雜的微處理器架構圖，也能做到一目瞭然。然而，內容上的邏輯銜接有時讓我感到睏惑。它似乎試圖在廣度和深度之間找到一個平衡點，結果卻兩邊都沒能完全達到預期效果。例如，書中前半部分對模擬前端電路（AFE）的介紹非常紮實，詳盡地分析瞭如何處理微弱的生物信號輸入，這對任何想設計高精度前端的工程師都是寶貴的知識。但當話題突然跳躍到高級的算法實現時，例如關於深度學習在醫學影像識彆中的部署，過渡顯得非常生硬，似乎沒有將前端采集到的高質量數據如何有效地喂給這些復雜的計算模型這個關鍵環節進行充分的論述。這就像是介紹瞭一颱頂級的跑車，詳細描述瞭發動機的性能，但對如何通過變速箱和傳動係統將動力高效地傳遞到車輪的討論卻一筆帶過。缺少瞭對“數據流”在整個醫療電子係統中的完整、連貫的追蹤，使得技術模塊之間顯得有些割裂，難以形成一個有機的整體認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者顯然對電子技術有著深厚的理解，這從他對基礎概念的精確定義中可以窺見一斑。然而，在當前醫療技術飛速迭代的背景下，一本聚焦“現代”技術的書籍，其時效性和前瞻性至關重要。我注意到書中引用的許多關於最新的片上係統（SoC）和專用集成電路（ASIC）的例子，似乎停留在五到七年前的技術水平。比如，在談論實時操作係統（RTOS）在醫療設備中的應用時，書中重點介紹的仍然是成熟但略顯陳舊的內核，而對於近年來在低延遲、高並發處理方麵錶現突齣的新型微內核或基於硬件虛擬化的安全隔離方案則鮮有提及。在軟件定義醫療設備（SDMD）越來越成為主流的今天，硬件層麵對快速軟件迭代的支持能力，比如可重構邏輯單元的應用，是衡量“現代”性的重要指標。這本書在這方麵的視野稍顯不足，更像是在迴顧過去十年醫療電子的經典架構，而非展望未來五年可能齣現的顛覆性硬件平颱。因此，對於追求技術前沿的讀者來說，可能會感覺信息略微滯後。

評分☆☆☆☆☆

我花費瞭大量時間來研讀其中關於電磁兼容性（EMC）和安全規範的部分，因為在醫療設備設計中，這兩點是決定産品能否上市的關鍵因素。這本書在這個方麵的論述，我隻能說提供瞭背景知識。它很好地介紹瞭FCC和IEC的相應標準編號和基本要求，也解釋瞭什麼是串擾和輻射發射的物理原理。但是，它缺乏真正具有指導意義的“如何做”的細節。例如，在討論屏蔽設計時，書中提到瞭法拉第籠的概念，卻沒有深入分析在復雜多層PCB設計中，如何通過接地平麵、去耦電容的布局以及特定走綫策略來優化高頻信號的屏蔽效果。尤其是在涉及高功率射頻消融設備或磁共振成像設備時，EMC/EMI的設計已不再是簡單的濾波和接地問題，而是涉及到復雜的電磁場耦閤分析。這本書在這方麵的論述更像是一本規範手冊的摘要，而非一本深入解決實際工程難題的實踐指南，讓人在麵對實際的EMC整改挑戰時，感覺手裏握著的工具箱還不夠“趁手”。

評分☆☆☆☆☆

這本關於現代醫療數字電子技術的新書，我拿到手後就迫不及待地翻閱起來。坦率地說，初看目錄時，我的期望值是相當高的，畢竟“現代”和“數字電子”這兩個詞匯的結閤，預示著它應該會深入探討當前醫療設備中最前沿的技術應用，比如高精度傳感器的數據采集、圖像處理芯片的優化，以及物聯網在遠程診斷中的數據安全和實時傳輸機製。然而，讀完前幾章後，我發現這本書的側重點似乎稍微偏離瞭我的預期。它花瞭大量的篇幅在基礎的半導體物理和離散傅裏葉變換的數學推導上，這些內容固然是數字技術的基礎，但在“現代醫療”這個應用場景的緊密結閤度上，深度和廣度都不太夠。例如，在討論到可穿戴醫療設備的數據壓縮算法時，書中更多的是引用瞭通用的信號處理教科書中的模型，而缺乏針對生物電信號（如ECG、EEG）特有的噪聲抑製和特徵提取的優化案例。我希望能看到更多關於新型低功耗FPGA在便攜式監護儀中實現實時決策支持的實際案例分析，或者針對特定醫療圖像（如超聲或CT）的定製化硬件加速器的架構剖析。目前的呈現，更像是一本優秀但略顯“通用”的電子技術教材，而非一本緊扣前沿醫療應用的專業著作。期待後續章節能有更具體的、能夠直接指導臨床電子工程師進行係統設計的深度內容。

評分☆☆☆☆☆

當我閤上這本書的最後一頁，心情有些復雜。這本書的敘事風格非常細膩，它采用瞭一種近乎“散文式”的筆觸來描繪整個電子技術從概念誕生到實際落地的過程，這種風格對於初學者來說也許非常友好，能幫助他們建立起一個宏觀的、不那麼枯燥的技術圖景。但是，對於一個已經具備一定電子工程背景的讀者而言，這種過於宏大的敘事反而成瞭理解核心技術細節的障礙。書中對“數字”的闡釋更多地停留在邏輯門和布爾代數層麵，而對現代醫療電子係統中至關重要的實時性、容錯性和互操作性的討論則顯得相對單薄。例如，關於醫療數據總綫標準（如DICOM或HL7在硬件層麵的實現考量）的討論，僅僅是一筆帶過，沒有深入到物理層和鏈路層如何為保證數據完整性而進行特殊設計。我非常期待看到一些關於高可靠性嵌入式係統設計中，如何利用冗餘和錯誤檢測編碼（ECC）技術來滿足醫療器械的嚴格安全規範的章節，但書中這部分內容似乎被處理得過於“理論化”，缺乏實際的電路圖示或具體的硬件實現細節，這使得它在作為一本專業參考書的實用性上打瞭摺扣。