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1、医疗仪器的基本结构(上),1,第二章 医疗仪器的基本结构,医疗仪器的分类,1,医疗仪器的构成与原理,2,医用传感器原理及应用,3,医疗仪器的基本结构(上),2,第一节 医疗仪器的分类,医学检测仪器,医学治疗仪器,医学辅助仪器,医疗仪器,按用途分类,直接用于人体,医疗仪器的基本结构(上),3,第一节 医疗仪器的分类,一类：低风险性,二类：中风险性,三类：高风险性,医疗仪器,按使用风险大小分类,医疗仪器的基本结构(上),4,按临床科室或人体系统分类,心脏科设备 呼吸科设备 泌尿科设备 这样分类有助于了解不同科室对医疗仪器和工程技术的需求，但很多设备各个科都使用，会有很多重复。,医疗仪器的基本结构(
2、上),5,按物理原理分类,医用电子仪器 医用光学仪器 医用放射仪器 医用核物理仪器 现代医疗仪器是声、光、电、机械一体的。 不同的分类方法应用于不同的场合,医疗仪器的基本结构(上),6,医学检测仪器,生理类测量仪器： 心电图机 脑电图机 床边监护系统 动态心电监护仪 胎儿监护仪 饱和血氧浓度监护仪 ,医疗仪器的基本结构(上),7,生理类测量仪器核心结构,生理传感器,放大与滤波 系统,分析处理与 监控系统,安全性要求高； 材料选用严格； 不影响正常生理过程；,输入阻抗； 偏置电流； 共模抑制比； 信噪比；,生理信号分析及处理； 系统控制及管理 网络通信管理；,医疗仪器的基本结构(上),8,医学检
3、测仪器,医用成像装置 X射线诊断装置（普通、数字化） X线计算机断层扫描仪 核医学成像装置 超声诊断装置 磁共振成像装置 热成像装置 ,医疗仪器的基本结构(上),9,CT结构及成像原理,医疗仪器的基本结构(上),10,超声成像原理,超声成像是利用超声波照射人体，通过接受和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。,医疗仪器的基本结构(上),11,超声波频率范围,次声波： 超声波： 诊断超声波：,20Hz,20000Hz,220MHz,医疗仪器的基本结构(上),12,B型超声仪工作原理图,医疗仪器的基本结构(上),13,磁共振成像原理,NMR信号强度
4、与人体中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则NMR信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。 人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。,医疗仪器的基本结构(上),14,PHILIPS临床高场(3.0T)MRI扫描器,医疗仪器的基本结构(上),15,三维重建核磁共振影像,医疗仪器的基本结构(上),16,核医学成像技术,照相技术,单光子发射型计算机断层成像 （SPECT）,正电子发射型计算机断层成像 （PET）,放射性核素显像（ra
5、dio nuclear imaging, RNI）,发射单光子计算机断层扫描(ECT),医疗仪器的基本结构(上),17,ECT成像的基本原理,将放射性药物引入人体，经代谢后在脏器内外或病变部位和正常组织之间形成放射性浓度差异，通过探头探测到这些差异，最后经过计算机处理后再成像。 通常大量应用在肿瘤学临床医学影像和癌细胞扩散方面。,医疗仪器的基本结构(上),18,典型的正电子发射计算机断层扫描(PET)设备,医疗仪器的基本结构(上),19,最大强度投影(MIP) 18F-FDG 全身PET影像撷取,医疗仪器的基本结构(上),20,PET、CT及MRI使用特点比较,优点：PET从分子水平出发，把组
6、织病理学检查延伸为组织局部生物化学的显示，确定病变的性质及恶性程度，预测病程并直接指导治疗，这是目前CT、MRI等影像技术所不及的,优缺点,缺点：PET检查是放射性检查，从某种意义上说，这种检查对人体健康会带来一定的不良影响，所以是一种轻微损伤性检查。而且PET所提供的图像是人体生理代谢的图像，在临床解剖学意义上它无法与CT、MRI等影像技术比较,医疗仪器的基本结构(上),21,医学检测仪器,医用检验仪器 生物传感器 生化分析仪 血气分析仪 血细胞分类仪 ,医疗仪器的基本结构(上),22,自动生化分析仪,自动生化分析仪：是将生化分析中的取样、加试剂、混合、保温、比色、结果计算、书写报告等步骤的
7、部分或全部由模仿手工操作的仪器来完成。 应用：各种生化项目、激素、免疫球蛋白、血药浓度等特殊化合物的测定以及酶免疫、荧光免疫等分析方法的应用。,医疗仪器的基本结构(上),23,自动生化分析仪的构成,打印机,自动生化分析仪,微处理器,保温器,取样装置,功能监测器,反应池或反应管道,检测器,样品器,放置待测样本、标准品、质控液、空白液和对照液等,包括稀释器、取样探针和输送样品和试剂的管道等,如比色计、分光光度计、荧光分光光度计、火焰光度计、电化学测定仪等，不同仪器配置不同,控制仪器所有的动作和功能，使用者可通过键盘与仪器“对话”，同时电脑还能接受从各部件反馈来的信号，并作出相应的反应，对异常情况发
8、出一定的指示信号。,化学反应提供恒定的温度。,一般起比色皿（管）的作用。,医疗仪器的基本结构(上),24,医学检测仪器,医用光学仪器 内窥镜 光学显微镜 激光仪器 眼科光学仪器（自动眼压计、自动验光机、视野测定仪、角膜地形图、眼底照相及眼底图象分析设备等） ,医疗仪器的基本结构(上),25,内窥镜,医疗仪器的基本结构(上),26,透过胃镜所见到的十二指肠溃疡,医疗仪器的基本结构(上),27,光学显微镜,医疗仪器的基本结构(上),28,17倍显微镜下，依靠人工繁殖，成长了18.5天的老鼠胚胎,医疗仪器的基本结构(上),29,20倍显微镜下混杂着浮游生物的海水,医疗仪器的基本结构(上),30,手术
9、显微镜及显微手术,医疗仪器的基本结构(上),31,医学治疗仪器,电治疗类仪器 以电刺激为主，同是伴随产生热效应 激光治疗仪 热效应、光化效应、压力效应、电磁效应和生物刺激效应,医疗仪器的基本结构(上),32,医学治疗仪器,微波治疗仪 微波产生的热效应和电磁振荡效应，可以改变人体组织的理化反应特性产生临床的治疗效果 超声治疗仪 超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位，以达到治疗疾患和促进机体康复的目的,医疗仪器的基本结构(上),33,医学治疗仪器,放射治疗仪（放疗） X射线治疗机：是放疗的原始治疗技术； 钻和艳放射治疗机：是放射性核素在衰变过程中产生的射线，用来治疗肿瘤； 直线加速器：产生高能
10、X射线和电子射线可供选择治疗不同肿瘤； 刀、X刀：通过计算机定治疗计划和控制多向旋转性放射提高治疗区剂量。,医疗仪器的基本结构(上),34,医疗仪器的基本结构(上),35,辅助仪器设备,一部分与医疗有关的仪器既不直接用于作疾病诊断，也不直接用于疾病的治疗，这些是医学辅助设备。 医学信息系统： 包括计算机网络系统及与此相应的计算机医院自动化管理系统（包括行政和病史管理等）、地区医疗网络与远程医疗设备、面向家庭的医疗技术（工程）、医学教学工程（如多媒体辅助教学、电视等）设备、环境监控系统、人工智能与专家系统、以及近年来迅速发展的PACS系统（图像存储于传输系统）等。 其它辅助设备：包括消毒灭菌设备
11、、照明设备（如无影灯、图片灯）、中心供氧和制氧设备、吸引设备、废物处理设备、手术台、电源系统和电安全监护器、制冷设备和空调设备、血库设备、制药机械设备等。,医疗仪器的基本结构(上),36,医疗仪器的基本结构(上),37,第二节 医疗仪器的构成与原理,医学检测仪器的基本构成,信息检测系统,信息处理系统,记录显示系统,辅助系统,通过传感器接收人体各种生理信息，并转化为电信号。,运用电子或数字信号处理技术获取需要的处理结果。,显示、数据记录,保证系统各部分的正常运行。,医疗仪器的基本结构(上),38,第二节 医疗仪器的构成与原理,医学治疗仪器的基本构成,信号发生控制系统,物理效应发生系统,显示反馈系统,辅助系统,接收治疗人员的控制命令,产生治疗需要的各种信号,监控治疗过程,医疗仪器的基本结构(上),39,常用的人体生理信息检测方法,检测方法,振动信息的检测,位移信息的检测,温度信息的检测,光学信息的检测,压力信息的检测,流量信息的检测,
