本書系統(tǒng)講述了現(xiàn)代醫(yī)學儀器設計的基本理論和基本原理，以及運用這些原理研制、設計當今醫(yī)學儀器的基本思路和方法。并按儀器大類講述，揭示其共性及設計方法和核心技術，達到融會貫通、舉一反三的目的，從而為讀者今后創(chuàng)新設計打下堅實的基礎。
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目錄
第一章 現(xiàn)代醫(yī)學儀器設計概論(1)
1.1 醫(yī)學儀器定義(1)
1.2 醫(yī)學儀器發(fā)展簡史(1)
1.3 醫(yī)學儀器發(fā)展趨勢(4)
1.3.1 醫(yī)學模式的變革(4)
1.3.2 技術發(fā)展預測(5)
1.4 醫(yī)學儀器設計的基本步驟(6)
習題(7)
第二章 生理系統(tǒng)的建模與儀器設計(8)
2.1 系統(tǒng)模型及其分類(8)
2.1.1 物理模型(8)
2.1.2 數(shù)學模型(10)
2.1.3 描述模型(11)
2.2 建模的基本過程(12)
2.3 構(gòu)建生理模型的常用方法與實例(12)
2.3.1 理論分析法建模(12)
2.3.2 類比分析法建模(17)
2.3.3 數(shù)據(jù)分析法建模(23)
習題(28)
第三章 虛擬醫(yī)學儀器設計——醫(yī)學儀器整機設計的捷徑(29)
3.1 概述(29)
3.1.1 虛擬醫(yī)學儀器的特點(29)
3.1.2 虛擬醫(yī)學儀器的構(gòu)成(30)
3.2 虛擬醫(yī)學儀器硬件接口設計(31)
3.2.1 計算機系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)(31)
3.2.2 面向ISA總線的設計(32)
3.2.3 面向PCI總線的設計(41)
3.2.4 面向USB總線的接口設計(47)
3.3 虛擬醫(yī)學儀器軟件接口設計(52)
3.3.1 基于DOS環(huán)境的設計(52)
3.3.2 基于Windows環(huán)境的設計(59)
3.4 虛擬儀器專用軟件與設計實例(71)
3.4.1 LabVIEW的圖形化程序設計(71)
3.4.2 數(shù)據(jù)采集(DAQ)卡設計(72)
3.4.3 LABVIEW虛擬醫(yī)學儀器設計實例(76)
習題(84)
第四章 微型化與低功耗設計技術——便攜式醫(yī)學儀器設計(85)
4.1 概述(85)
4.2 便攜式醫(yī)學儀器設計的基本特點(86)
4.3 微型化與低功耗設計(88)
4.3.1 CMOS集成電路與低功耗設計(88)
4.3.2 單片機的低功耗設計(91)
4.3.3 存儲器的低功耗設計(95)
4.3.4 電源的低功耗設計(101)
4.3.5 液晶顯示技術(103)
4.3.6 表面安裝技術(111)
4.3.7 電路集成設計(111)
4.4 便攜式醫(yī)學儀器設計實例——微型心電監(jiān)視儀(115)
習題(118)
第五章 面向通訊與網(wǎng)絡的接口技術——遠程醫(yī)學儀器設計(119)
5.1 概述(119)
5.2 醫(yī)學儀器通信接口設計(120)
5.2.1 串行通信接口設計(121)
5.2.2 無線局域網(wǎng)通信接口設計(128)
5.2.3 藍牙技術與通信接口設計(131)
5.2.4 紅外通信接口設計(135)
5.2.5 其他短程通信技術(138)
5.2.6 遠程通信技術(139)
5.2.7 醫(yī)學影像通信的標準接口(141)
5.3 醫(yī)學數(shù)字信號的標準化設計(142)
5.3.1 醫(yī)學影像信號的標準數(shù)據(jù)格式(143)
5.3.2 醫(yī)學生理信號標準數(shù)據(jù)格式(145)
5.4 遠程醫(yī)學儀器設計實例(149)
5.4.1 社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)系統(tǒng)設計(149)
5.4.2 移動條件下的生理監(jiān)測設計(150)
習題(155)
第六章 生理類儀器設計基礎(156)
6.1 概述(156)
6.2 生理信號測量的前置級設計(159)
6.2.1 生理信號的基本特征(159)
6.2.2 電磁干擾與系統(tǒng)噪聲(160)
6.2.3 前置放大器電路設計(161)
6.2.4 生理放大器濾波電路設計(180)
6.3 電生理信號測量(185)
6.3.1 概述(185)
6.3.2 生理電磁信號的電學特征(185)
6.3.3 電極電位與電極的極化(187)
6.3.4 多功能電生理信號測量儀設計實例(195)
6.4 生理壓力量測量(217)
6.4.1 人體重要部位壓力量的測量范圍(217)
6.4.2 生理壓力量測量的參考點(220)
6.4.3 生理壓力量的直接測量(222)
6.4.4 生理壓力量的間接(無創(chuàng))測量(224)
6.5 生理流體量的測量(231)
6.5.1 體內(nèi)流體量的測量范圍(231)
6.5.2 血管中的血流速度測量(234)
6.5.3 人體組織中的血流測量(249)
6.5.4 呼吸測量(254)
6.6 人體的溫度測量(262)
6.6.1 溫度測量的生理學基礎(262)
6.6.2 常用溫度傳感器的選用與設計(263)
6.6.3 強電磁場下的溫度傳感器(269)
6.6.4 非接觸式溫度測量(270)
6.6.5 監(jiān)護用多路數(shù)字體溫計設計實例(274)
習題(278)
第七章 醫(yī)學成像類儀器設計基礎(279)
7.1 概述(279)
7.2 X射線透射成像(280)
7.2.1 電子、X射線與物質(zhì)的相互作用(281)
7.2.2 X射線的成像原理(284)
7.2.3 成像質(zhì)量的評價(285)
7.2.4 X射線球管(289)
7.2.5 X射線影像接收器(290)
7.2.6 X射線影像增強器(292)
7.2.7 數(shù)字X射線成像(293)
7.3 X射線計算機斷層掃描成像(295)
7.3.1 CT的基本原理(295)
7.3.2 CT掃描技術的發(fā)展(296)
7.3.3 CT成像的一般問題(299)
7.3.4 反投影重建法(301)
7.3.5 迭代重建法(302)
7.3.6 重建分析法(305)
7.3.7 濾波反投影法(307)
7.4 超聲成像(309)
7.4.1 超聲傳播的物理學基礎(309)
7.4.2 超聲波的產(chǎn)生與接收(313)
7.4.3 超聲波束的聚集(318)
7.4.4 脈沖回波成像(320)
7.4.5 超聲多普勒成像(322)
7.4.6 超聲功率測量(327)
7.5 磁共振成像(329)
7.5.1 概述(329)
7.5.2 核磁共振的物理學基礎(331)
7.5.3 核磁共振波譜儀設計原理(337)
7.5.4 磁共振成像儀設計原理(341)
7.5.5 磁共振血管造影(350)
7.6 放射性同位素成像(351)
7.6.1 概述(351)
7.6.2 放射性及放射性衰變(353)
7.6.3 放射性核素的產(chǎn)生(356)
7.6.4 放射探測器(357)
7.6.5 放射性同位素成像基礎(359)
7.6.6 放射性化學藥物與制備(362)
7.6.7 正電子發(fā)射計算機斷層成像(365)
7.6.8 單光子發(fā)射計算機斷層成像(368)
習題(370)
第八章 醫(yī)用化學分析類儀器設計基礎(371)
8.1 概述(371)
8.1.1 醫(yī)學化學測量的基本要求(371)
8.1.2 醫(yī)學化學量的取樣(371)
8.2 醫(yī)學化學量傳感器設計原理(373)
8.2.1 電化學傳感器(373)
8.2.2 基于光學的化學量傳感器(386)
8.2.3 基于聲學和熱學的化學量傳感器(390)
8.2.4 生物傳感器(392)
8.3 醫(yī)用化學分析儀器設計原理(397)
8.3.1 質(zhì)譜測量儀(397)
8.3.2 色譜儀(400)
8.3.3 電泳儀(401)
8.3.4 磁共振波譜儀(402)
8.3.5 針對化學量物理特性的分析儀(404)
8.4 醫(yī)學化學量的連續(xù)測量(406)
8.4.1 植入式傳感器的測量(406)
8.4.2 體外測量和顯微透析測量(410)
8.4.3 經(jīng)皮測量(414)
8.5 呼吸氣體測量與分析(418)
8.5.1 通氣監(jiān)測(418)
8.5.2 新陳代謝率的評估(420)
8.5.3 電子鼻(421)
習題(422)
第九章 治療類儀器設計原理(423)
9.1 概述(423)
9.2 電治療類儀器設計原理(424)
9.2.1 電刺激方式與效應(425)
9.2.2 植入式電刺激器的基本要求(429)
9.2.3 植入式神經(jīng)肌肉刺激器(431)
9.2.4 人工心臟起搏器(433)
9.2.5 心臟除顫器(435)
9.2.6 高頻電刀(442)
9.2.7 膈肌起搏器設計實例(448)
9.3 激光治療儀(453)
9.3.1 激光產(chǎn)生原理(453)
9.3.2 激光的基本特性(455)
9.3.3 激光器的類型和基本組成(455)
9.3.4 生物醫(yī)學激光束的傳輸(456)
9.3.5 激光的生物效應(458)
9.3.6 不同類型激光對生物組織的作用(460)
9.3.7 臨床常用的生物醫(yī)學激光的特點(463)
9.4 微波治療儀(464)
9.4.1 微波的特點(464)
9.4.2 微波的產(chǎn)生(465)
9.4.3 微波的傳輸(468)
9.4.4 微波的輻射(471)
9.4.5 微波的生物效應(475)
9.4.6 微波治療儀在醫(yī)學中的應用(477)
9.4.7 微波的安全防護(478)
9.5 超聲治療儀(479)
9.5.1 概述(479)
9.5.2 超聲波的產(chǎn)生與發(fā)射(480)
9.5.3 超聲手術(484)
9.5.4 超聲碎石(485)
9.5.5 超聲治癌(486)
9.5.6 超聲波的生物效應與作用機制(486)
9.5.7 超聲治療的安全劑量(490)
習題(491)
第十章 醫(yī)學儀器的認證(492)
10.1 我國醫(yī)學儀器的監(jiān)管和認證(492)
10.1.1 引言(492)
10.1.2 醫(yī)療儀器新產(chǎn)品的審批(493)
10.1.3 醫(yī)療儀器的注冊管理(494)
10.2 美國醫(yī)學儀器的監(jiān)管和FDA認證(495)
10.2.1 醫(yī)療器械管理機構(gòu)及職責(496)
10.2.2 醫(yī)療器械管理法規(guī)(497)
10.2.3 FDA的審批流程(499)
10.3 醫(yī)學儀器的電器安全評估(500)
10.3.1 國際安全標準的發(fā)展簡況(500)
10.3.2 國內(nèi)安全標準的發(fā)展簡況(502)
10.3.3 我國醫(yī)用電氣設備安全標準(502)
10.4 醫(yī)學儀器的生物安全評估(504)
10.4.1 ISO提出的生物學評價試驗(504)
10.4.2 我國衛(wèi)生部提出的生物學評價試驗(504)
10.5 醫(yī)學儀器的臨床研究管理(506)
10.5.1 我國的臨床研究標準(506)
10.5.2 美國的臨床研究法規(guī)(507)
10.5.3 美國和歐共體有關臨床研究管理的對比(509)
習題(510)
附錄A 人體生理參數(shù)測量簡表(511)
附錄B 醫(yī)學工程領域法定計量單位(513)
附錄C 我國醫(yī)學儀器的重要標準(523)
參考文獻(527)
書單推薦
