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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