第一節 醫學儀器發展簡史
1816年,法國醫生雷奈克發明了 聽診器
1850年, 醫用體溫計用於臨床
1895, X-射線, 倫琴, 德國
1903, 心電圖 (ECG) , 埃因托芬, 荷蘭
1924, 腦電圖 (EEG), Berg, 法國
1946, 超聲波機, 路德維希, 美國 “超聲醫學之父”
1972, 電子計算機斷層掃描 (CT), 豪恩斯菲爾德, 英國 &科馬克, 美國
1977, 磁共振成像 (MRI), 保羅·勞特布爾, 美國 & 彼得·曼斯菲爾德, 英國
第二節 廣義醫學儀器組成結構
被測量（信號源）
被測量可能是體內的、 體表的、 從體內散發出來的、 或者來源於人體的組織樣品。
醫學中最重要的被測量可分為生物電位、壓力、流量、尺寸、位移、阻抗、溫度和化學物質濃度等。
傳感器
傳感器是將能量從一種形式轉換成另一種形式的器件。
傳感器與活體接觸時，要求盡可能少地從系統中提取能量
測量方式盡量是無創或微創。
信號調理
通常情況下,傳感器輸出不能與顯示裝置直接耦合連接，需要進行進一步加工和處理。
簡單的信號調理器只是對信號進行放大和濾波,或者僅僅是傳感器與顯示器之間的阻抗匹配。
輸出顯示： 結果以人類操作員可以感知的形式顯示。
醫用電源
為測量設備提供能量供應；
要具有優良的性能指標，如低紋波系數、高共模抑制比等；
對安全性要求很高，對絕緣、漏電流、 剩余電壓等指標有明確規定；
對電磁兼容性（EMC）有明確規定，要滿足EN55011。
第三節 醫學儀器分類
分為七大類
醫學影像設備
醫學電子設備
醫學分析儀器
醫用光學儀器
人工器官儀器
放射治療設備
新型醫療儀器
第四節 生物醫學測量的特殊性
生物醫學測量技術上屬於強干擾背景下的低頻微弱信號測量
生物醫學測量的基本特點
生物醫學測量屬於低頻微弱信號測量；
生物體內的噪聲對測量有直接影響；
測量時容易引入外界環境干擾；
許多重要變量不能直接測量；
生物醫學變量具有變異性。
第五節 醫學儀器主要性能指標
分類： 根據輸入信號的頻率特性，可將儀器工作特性分為靜態特性和動態特性。
靜態特性： 描述的是當輸入信號是直流或低頻時的儀器性能。
動態特性： 描述儀器對高頻輸入信號的反應， 常常借助於微分和積分方程表達。
(1) 准確度
(2) 精密度
(3) 分辨率
(4) 重復性（再現性）
(5) 零點漂移
(6) 輸入阻抗
(7) 信噪比
(8) 共模抑制比
第六節 醫療器械的監管與認證
醫療器械注冊要通過一系列嚴格的測試和試驗。
主要的測試和試驗內容包括：
1）醫療儀器的電器安全評估；
2）醫療儀器的生物安全評估；
3）醫療儀器的臨床研究。
第四章 心電圖(ECG)測量
第一節 心臟傳導與心電圖
竇房結（SAN）→結間束→房室交界→房室束（HIS)→左束支(LBB)/右束支(RBB)→浦肯野纖維(PF)→心室肌
竇房結（SAN）→房間束→心房肌
第二節 心電圖導聯
心電圖導聯：將兩個電極置於人體表面上不同的兩點，通過導線與心電圖機相連，就可以描出一種心電圖波形。描記心電圖時的電極安放位置及導線與放大器的聯接方式稱為心電圖導聯。
標准心電圖：由6個肢體導聯和6個胸導聯組成，其中6個肢體導聯分別是3個標准肢體導聯和3個加壓單極肢體導聯。
雙極肢體導聯（標准導聯）
I=Vl-Vr； II=Vf-Vr； III=Vf-Vl
I+II+III=0
單極肢體導聯與威爾遜中心端
加壓肢體導聯， aVL, aVR, aVF
加壓肢體導聯與單極肢體導聯的比較 ：加壓導聯不會影響導聯矢量的方向（ 加壓肢體導聯與單極肢體導聯波形形態不變） ，但能使信號幅度增加50%。
6個胸導聯 ，V1~V6
標准12導聯 ：I, II, III, aVL, aVR, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6
第三節 心電圖形成過程
心房除極 P波(導聯I)
心室間隔除極 Q波(導聯I)
心室除極 R波(導聯I)
心室除極 S波(導聯I)
心室復極 T波 (導聯I)
心肌細胞極化→心電向量→瞬時綜合心電向量→立體心電向量環第一次投影→平面心電向量第二次投影→心電圖
第四節 典型異常心電圖
正常心電圖基本特點
- P波：持續時間一般小於120ms，信號幅度，一般小於0.25mV。
- P-R間期：從P波起點到QRS波群起點，一般為120～200ms。
- QRS波群：持續時間一般不超過110ms，多數在60～100ms, 信號幅度變化較大，一般在零點幾到幾個mV之間。
- S-T段：自QRS波群的終點至T波起點間，代表心室緩慢復極的過程。
- T波：代表心室快速復極的電位變化。
- Q-T間期：指QRS波群的起點至T波終點，代表心室除極和復極全過程所需的時間。一般為320～440ms。
- U波：為在T波之后出現的振幅很低的波，其產生機制不明。
第五節 心電圖機組成
第六節 心電放大與調理電路
第七節 共模及其他干擾抑制措施
這三節瀏覽一遍。涉及電路的沒看懂。
第八節 心電測量常見問題
頻率失真
高頻失真使波形的尖角變圓
低頻失真會使基線不再水平，或使單相波形看起來類似於雙相波形
飽和或截止失真
信號幅度過大/直流極化電壓聯合驅動放大器進入飽和
正向： R波頂部被削掉
負向： Q,S,P和T波下部被削掉
接地環路
導聯線開路
干擾與偽跡
第五章 血壓測量
5.1 血壓測量的背景知識
血液循環的功能： 向身體組織運送氧和其他營養物質， 並從細胞中帶走代謝廢物。
左心室射血到體循環系統。
右心室射血到肺循環系統。
收縮壓 (SP)
心室收縮時， 動脈血壓升高所達到的最大值
舒張壓 (DP)
心室舒張時動脈血壓下降所達到的最小值
脈壓差 (PP)
PP = SP - DP --- 心臟收縮力
平均壓 (MP)
一個心動周期中動脈血壓的平均值
MP = (SP+2DP)/3 = DP +PP/3
在動脈系統中， 收縮壓和舒張壓可能顯著變化但是在正常狀態下平均壓非常一致。
血壓檢測的發展歷程
Ø 1733 Stephen Hales 玻璃管
Ø 1828 Poiseuill 水銀血壓計
Ø 1856 Faivre 檢測動脈壓
Ø 1896 Riva-Rocci 水銀袖袋壓力計
Ø 1905 N.S.Korotkoff 柯氏音法
Ø 1970 振盪法
5.2 直接測量法
即：有創測量法
分類
• 血管外傳感器系統：血管內壓力通過一個液壓導管耦合至血管外的壓力傳感器上。
• 血管內傳感器系統：傳感器處於導管頭部， 導管直接插入血管內。
應用：只有當需要在動態環境下對血壓進行連續准確檢測時才使用 。
可用傳感器類型
- 應力計
- 線性可變差動變壓器
- 可變電感
- 可變電容
- 光電傳感器
- 壓電傳感器
- 半導體器件
5.3 間接（無創） 測量法
1 心音
2 聽診法
3 超聲法
4 振盪法
5 張力法
第六章 血流量和血容量測量
1 指示劑稀釋法
2 電磁式流量計
3 超聲流量計
4 體積描記法
正常血流速度0.5m/s-1m/s(大血管收縮期)