医学仪器开卷考
以下为《医学仪器开卷考》的无排版文字预览，完整内容请下载
怎么考？一点一题，一题二十分，都是简答题。开卷考。
1、搞清楚医学仪器的基本特点是什么？
医学仪器的特点：
现代医学仪器通常都是集电子、机械于一体的非常复杂的装置，是非常精密的、可靠性和安全性要求都非常高的自动或半自动系统。与普通的精密仪器相比，医疗仪器有如下特点：
对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的；
要考虑电极或传感器对测量结果产生影响；
生物信号弱小，而干扰强大；信号可能只有干扰的千分之一；
能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高治疗效果而无限制地提高外加能量，这会造成机体的损伤；
安全考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题就比较突出。
医学仪器的工作方式：直接和间接、实时和延时、间断和连续、模拟和数字等。
或
(1)结构复杂。医学仪器多为集光、机、电于一体，其种类繁多。尤其是随着医学仪器自动化程度的提高和仪器小型化，使仪器功能的不断增强，各种自动检测、自动控制功能的增加，使仪器结构更加复杂。(2)种类繁杂。目前，医学仪器应用于医学临床、 科研及教学的各个领域。不同用途、不同原理的大小医学仪器有千余种。(3)涉及技术领域广。医学仪器常涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学及放射等技术领域，是多学科技术相互渗透和结合的产物。(4)技术先进。随着电子技术的发展、电子计算机的应用、新材料新器件的应用，使医学仪器始终跟踪于各相关学科的前沿。现代医学仪器是技术密集、知识密集以及资金密集的产品，且是集微电子技术、计算机信息处理技术、自动化技术、图像重建技术、光纤技术及遥控技术等为一体的高科技产品。(5)精度高。医学仪器精度高，尤其是医学检测、检验及影像仪器，用来测量某些物质的存在、组成、结构及特性的，并给出定性或定量的分析结果，因此要求精度极高。(6)准确性和安全性能要求高。由于医学仪器多数为直接作用于人体的治疗仪器和诊断仪器，因此必须考虑仪器的安全性问题。另外有些间接作用于人体的诊断和检测类仪器，其检测结果是为诊断疾病提供参考依据，因此其准确度要求同样相当高。为此，在医学仪器中有许多种医学仪器是国家计量监督局规定的强制检定项目。(7)对环境要求高。医学仪器中某些关键器件的特殊性质而决定仪器对环境条件要求很高。诸如仪器的接地要求、对电源和电压要求、对环境温度的要求以及防尘、防潮、防热、防震和防蚀等其他要求。
2、对生物的信号的检测（电信号与非电信号），非电信号通过换能器转换为电信号，最后都表现为生物电信号的测量，在测量过程中存在很多的不利因素（例如干扰，哪些干扰是关心的，如何去消除它）？
二、在测量过程中存在很多的不利因素以及应对方法：
生物医学信号的检测对象是人，由于人的特殊性和生理系统的复杂性，这就决定了在检测时会受到各种因素的限制，我们最关心的还是噪声与干扰，这是因为抗干扰和低噪声，构成生物信号的测量的两个基本条件。
干扰
干扰的形成包括三个条件：干扰源、耦合通道（即引入方式）与敏感电路。因此，印制干扰也从这三个方面找到相应的措施：
干扰源：能产生一定的电磁能量而影响周围电路正常工作的物体或设备称为干扰源。造成生物电信号提取过程的主要干扰，是近场50Hz干扰源，因为各种生物电信号中大都包含50Hz的频率成分，而且生物电信号的强度远远小于50Hz的干扰。近场50Hz干扰的抑制方法远比各种电磁辐射干扰困难，一般来说采用高共模抑制比的放大器可以大大克服共模干扰；而抑制电磁场干扰的主要方法是合理接地与电磁屏蔽，实际就是严格遵守电磁兼容性设计（EMC）原则，进行各种抗干扰的设计。
干扰耦合通道：
传导耦合：经导线传播把干扰引入测试系统，称为传导耦合。
经公共阻抗耦合：在测试系统内部各单元电路之间，或两种测试系统之间存在公共电阻。电流经公共阻抗形成压降从而造成干扰。
电场和磁场耦合：场的特性取决于“场源”的性质、场源周围的介质以及观察点和源之间的距离。在场源附近，场的特性主要决定于场源的性质；在远离场源的地方，场的性质主要取决于场传播时所通过的介质。
近场感应耦合：1）电容性耦合：一个导体上的电压或干扰成分通过分布电容使其他导体上的电位受到影响。 抗干扰措施：增大两导线间的距离，尽量避免两导线并行，以减小分布电容C；采用屏蔽导线，尽量缩短信号线伸出屏蔽层的长度，并使屏蔽层可靠接地。2）电感性耦合：干扰电流产生的磁通随时间而形成干扰电压。在系统内部，线圈或变压器的漏磁是形成干扰电压的主要原因；在系统外部，多数是由于两根导线在长距离平行架设中形成干扰电压。
抗干扰措施：为了减小感应电压，可采用如下办法：1.远离干扰源，消弱干扰源的影响；2.采用绞合线，每个绞合结的微小面积所引起的感应电压大体相同，由于相近的绞合结方向相反，而使局部的感应电压相互抵消；；3.尽量减小耦合通路。
生物电测量中电场的容性耦合：抗干扰措施：右脚接地、设置滤波器等。
生物电测量中磁场的感性耦合：抗干扰措施：采用屏蔽以及减小环路面积的方法来消除干扰。
其他抑制干扰常用的方法：
合理接地：a.安全接地（电源接地、保护接地、等电位接地）；b.工作接地（一点接地、多点接地）；c.敏感回路接地。
采用屏蔽
去耦
滤波
满足电磁兼容性设计原则来抑制系统内部干扰。
噪声：主要处理方法为进行放大电路的低噪声设计。
3、进行生物电测量时，电信号首先要进行预处理，一般情况要放大，一般都要进行前置放大，我们要注意什么，有哪些基本的要求？（脑电、心电二选一）
心电图机：前置放大部分
放大部分主要功能：
(1)将微伏(μV)心电信号电压(频率为0.05HZ-100HZ),经多级放大后的心电信号电压,可记录而能作诊断的心电图波形。
(2)放大有用心电信号,抑制各类干扰信号。
(3)1mv定标校准。
(4)起搏脉冲抑制、时间常数保证。
对前置放大器要求：
(a)高输入阻抗：因体表心电信号1mv左右，且内阻高。
(b)高共模抑制比：在放大器两输入端加有差分心电信号，但因外界干扰(工频50Hz)总是存在，则在正负两输入端又加上幅度相同、相位一样共模干扰电压。而电路存在不对称性会产生干扰。
(c)低零点漂移—要求放大器工作点稳定，不应受环境温、湿度的变化。
(d)低噪声：放大器电路中各元器件内部带电粒子不规则运动产生噪声，被多级放大器放大，所以影响最大，造成干扰。要求前置放大器电路严格控制噪声。
(e)宽线性工作范围—宽动态范围：电极电压能导致工作点产生漂移，为使放大器工作在线性区内，要求有较宽动态范围。
脑电图机：
脑电波经输入部分输送到放大电路的输入端，由于脑电波属于低频小幅值的生物电信号，想要把它记录下来，就要求放大电路有足够高的电压增益。因而脑电图机的放大器应当是具有高电压增益、高共模抑制比、低漂移、低噪声的低频放大器，多为采用结型场效应管构成的差分式放大器，提高了电路的输入阻抗和共模抑制比。
4、超声在进行探测时，影响回波信号强弱的因素有哪些？怎样影响信号的强弱？我们该怎么办？
由超声控头发射的声束，在人体组织的不同器官界面上产生反射返回的回波信号，回波信号的大小取决于3个因素：组织衰减、反射体的后散射和多重反射。
（1）组织衰减：组织衰减限定了能检测到多深的回波信号，即决定了探测深度。在超声诊断应用的整个频率范围（1~15MHz），软组织和肌肉的衰减率与频率的关系可近似按1dB/cm·MHz来估算。生物组织对于不同的超声频率，其衰减不同，对高频衰减大，对低频衰减小。各种器官的衰减系数有差别。同一频率的超声回波，来自不同深度其声波能量不同，所以在B超仪中普遍采用增益控制来补偿组织的衰减。
（2）反射体的后散射：反射体的后散射决定了从同一深度获取的回波信号的动态范围。反射体形状及大小，界面与入射声束的倾斜度对后散射有很大影响。
（3）多重反射：多重反射的混合影响造成了回波信号的背景干扰，限制了有效回波信号同其他途径来的干扰回波的分离。
B型超声诊断仪从探头到显示器间的信号处理过程基本上有3个阶段：前处理、扫描变换和后处理：
（1）前处理：前处理包括对回波电信号的放大、衰减补偿、信号压缩和检波等部分。
（2）扫描变换：扫描变换有两种，即模拟扫描变换和数字扫描变换，其目的是将声波信号转换为数字信号，便于后处理，模拟扫描变换是将扫描超声信号和位置信号转换为可显示信号。数字扫描变换的核心是一个可变的数字存储矩阵，它可将接收的数字图像信号按一定矩阵存放和显示。
（3）后处理：如像素亮度后处理、灰阶变换、图像平滑、显示方式等。
5、电路的主要参数（包括信噪比、共模抑制比之类的），如何提高信噪比，改变信噪比的性能？给个具体电路分析。
脑机接口带通滤波电路：
/
截止频率：
脑机接口前置放大电路：
/
放大倍数：
脑机接口二级放大电路：
/
一级放大倍数： 二级放大倍数：
无创血糖：
前置放大：
/
当交流信号的频率 f>>
??
????
??
??
??
??
??
的情况下整个前置放大器的开环增益为 A1
?
??
??
??
??
差分放大电路：
/
其中当仅考虑反向输入端时，其输出电压为：
/
因此，当R3=R2，R1=Rf时，总输出电压为：
/
滤波电路：
/
截止频率：f=
??
????????
放大倍数：A=
??
??
??
??
=(1+
??
??
??
??
)/(1+j
??
??
??
)其中当f=∞时，A=0.
共模抑制比：
/
因工频干扰而流过人体的位移电流idb会造成共模电位Vc=idbZG，电极阻抗Z1和Z2不可能完全相同，因此这个共模电位就会转换为差模电位：
如果考虑到Z1和Z2远小于Zin，则可表示为：
这样整个放大器的输出为：
式中Vd是差模信号，Gd是差模增益，共模增益为Gd/CMRR
CMRR=
??????
??????
，其中CMRR为共模抑制比，Avd为差模放大倍数即这里的Gd，Avc为共模放大倍数
定义：差模信号是两个输入电压之差；共模信号是两输入电压的算数平均值
差模增益：Avd=Vod/(Vi1-Vi2)，解释为：差模增益等于差模输出比上差模输入。
共模增益：Avc=Voc/((Vi1-Vi2)/2)，解释为：共模增益等于共模输出比上共模输入。
信噪比：指的是信号电压对于噪声电压的比值。
剩下的大家可以参考课本。。。
请点击下方选择您需要的文档下载。
- 大古+9月15日10：15+白带
- XX省普通高等教育专科升本科招生考试公共基础课考试要求
- 3600A新版使用说明书
- 九年级下学期物理教学计划
- 后浇带开口方案
- 三年级教案上游戏《换物接力》
- 义务教育六科超标超前培训负面清单(试行)
- 化学实验室规章制度
- 合同评审表模板
- 5.CSCEC8XN-IT-《信息化管理手册》
- 级学生职业生涯规划报告个人封面及书写要求
- 马原实践教学内容和要求（研学报告）
- 产品制造验收标准
- ***logo的笔记本
- 新课程改革的政治课教学要求理念的体现
- 体育与健康课教学设计
- 发热门诊医院感染防控张某某
- 全国2020届中考语文试题分类汇编19话题作文
- 关于教学仪器损坏、丢失赔偿的规定
以上为《医学仪器开卷考》的无排版文字预览，完整内容请下载
医学仪器开卷考由用户“kennykaka”分享发布，转载请注明出处