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第1章 生物医学电子学基础1

1.1 概述1

1.2 人体生物物理特性及其基本信息1

1.2.1 人体的电学特性1

1.2.2 人体的磁场特性10

1.2.3 人体的其他特性13

1.3 人体生理信息及测量15

1.3.1 人体测量的特点15

1.3.2 人体生理信息测量模式17

1.4 生物医学电子学关键技术与发展方向18

1.4.1 现代生物医学电子学关键技术18

1.4.2 生物医学测量与控制技术的发展方向20

第2章 生物测量电路与信号处理23

2.1 信号放大23

2.1.1 基本线性运放电路23

2.1.2 生物电前置放大26

2.1.3 光电耦合隔离39

2.2 信号滤波44

2.2.1 基本概念44

2.2.2 滤波器的种类45

2.2.3 滤波器主要技术参数47

2.3 信号线性变换49

2.3.1 电流／电压变换49

2.3.2 波形变换54

2.3.3 电压／频率变换55

2.4 电压比较器59

2.4.1 单门限电压比较器60

2.4.2 迟滞比较器60

2.5 模拟信号与数字信号转换63

2.5.1 数／模转换电路63

2.5.2 模／数转换电路71

2.6 数字信号基本变换79

2.6.1 周期信号的傅里叶级数79

2.6.2 非周期信号的傅里叶变换82

2.6.3 拉普拉斯变换84

第3章 生物医学测量中的干扰和噪声87

3.1 干扰87

3.1.1 干扰源87

3.1.2 干扰耦合引入方式88

3.1.3 接受干扰的敏感电路93

3.2 干扰的抑制95

3.2.1 接地95

3.2.2 电磁场屏蔽98

3.2.3 浮置100

3.2.4 其他抑制措施101

3.3 噪声的性质102

3.3.1 噪声的统计特性102

3.3.2 噪声带宽103

3.3.3 噪声的功率谱密度103

3.4 生物医学测量中的主要噪声类型104

3.4.1 低频噪声104

3.4.2 热噪声105

3.4.3 散粒噪声105

3.5 常规电子器件的噪声106

3.5.1 电阻的噪声106

3.5.2 电容的噪声107

3.5.3 晶体管和运算放大器的噪声107

3.6 低噪声放大器的设计107

3.6.1 噪声性能指标108

3.6.2 放大电路的低噪声设计108

第4章 心电测量111

4.1 心电发展及意义111

4.1.1 发展历史111

4.1.2 心电监测的意义113

4.2 心电图及其导联系统114

4.2.1 心电产生和心电图114

4.2.2 心电图的导联118

4.3 心电测量仪器123

4.3.1 心电图机的特点124

4.3.2 心电图机的结构125

4.3.3 心电图机电路128

4.4 心电向量图139

4.4.1 VCG坐标定义和导联体系140

4.4.2 心电向量图与心电图的关系143

4.4.3 心电向量图机145

4.5 心电记录设备的其他种类148

4.5.1 运动心电图记录系统148

4.5.2 动态心电监护和分析系统150

第5章 脑电测量154

5.1 脑电概述及意义154

5.1.1 概念154

5.1.2 发展历史155

5.1.3 脑电检测意义156

5.2 脑电的产生机理158

5.3 脑电信号的性质及分类158

5.3.1 脑电信号的性质159

5.3.2 脑电信号的分类162

5.3.3 脑电图的导联163

5.4 脑的自发电位测量166

5.4.1 脑电图机结构167

5.4.2 脑电图机的性能指标171

5.4.3 典型的脑电图机175

5.5 脑的诱发电位测量176

5.5.1 诱发电位特性176

5.5.2 诱发电位类型178

5.5.3 诱发电位测量模块184

5.6 临床脑电技术186

5.6.1 动态脑电图187

5.6.2 脑磁图190

5.6.3 脑电地形图193

5.6.4 高分辨率脑电图195

5.7 脑电新技术——脑-计算机接口202

5.7.1 脑机接口系统结构及原理203

5.7.2 脑机接口的系统分类206

5.7.3 脑机接口的应用207

5.7.4 脑机接口存在的问题及展望210

第6章 生理信息的监测及监护213

6.1 概述213

6.1.1 常见生理参数监测213

6.1.2 监护仪及分类214

6.1.3 监护仪器发展方向215

6.2 循环系统参数监测216

6.2.1 心电监测216

6.2.2 心输出量监测221

6.2.3 血压监测225

6.2.4 血氧饱和度监测231

6.3 呼吸系统参数监测237

6.3.1 呼吸频率监测237

6.3.2 呼气末二氧化碳分压监测239

6.4 代谢系统参数监测240

6.4.1 尿动力监测240

6.4.2 温度监测242

6.5 内分泌系统参数监测——血糖监测244

6.6 神经系统参数监测——脑电图监测247

6.7 心电监护仪248

6.8 多参数监护仪253

6.8.1 多参数监护组成部分253

6.8.2 多参数监护仪电路分析255

6.9 中央监护系统261

6.9.1 中央监护系统概述261

6.9.2 中央监护系统原理262

6.9.3 中央监护系统实例264

第7章 生物医学信号监测与远程传输267

7.1 概述267

7.1.1 遥测系统的组成267

7.1.2 远程监护268

7.1.3 医学遥测系统的研究意义269

7.2 遥测信号传输原理270

7.2.1 正弦波幅度调制及解调271

7.2.2 正弦波角度调制与解调274

7.2.3 脉冲信号277

7.2.4 脉冲编码调制280

7.3 遥测信号传输技术282

7.3.1 基带传输与频带传输282

7.3.2 多路复用技术284

7.3.3 无线传输技术285

7.4 生物医学遥测实例292

7.4.1 吞服式无线电胶囊292

7.4.2 颅内压遥测296

7.5 物联网与远程监护系统298

7.5.1 物联网技术298

7.5.2 远程监护实例301