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第一章 生物医学仪器的基本概念1

1.1 生物医学仪器系统1

前言1

1.2 工作方法3

1.3 生物医学仪器的分类4

1.4 工作范围7

1.5 生物医学仪器的主要特性7

1.5.1 输入阻抗7

1.5.2 灵敏度8

1.5.3 线性和精度9

1.5.4 频率响应10

1.5.5 信噪比10

1.5.6 共模抑制比11

2.1 主动传感器13

第二章 生物医学传感器的基本原理13

2.1.1 电磁传感器14

2.1.2 压力传感器17

2.1.3 热电传感器19

2.1.4 光电传感器21

2.2 被动传感器22

2.2.1 电阻式传感器23

2.2.2 电容式传感器26

2.2.3 电感式传感器28

2.3 几种常用的生物医学传感器29

2.3.1 力传感器30

2.3.2 位移、速度和加速度传感器31

2.3.3 压力传感器32

2.4 传感器测量系统33

2.3.4 数字式传感器33

2.5 传感器的控制系统35

第三章 生物电位及生物电放大器37

3.1 生物电位的发生原理37

3.1.1 静息电位37

3.1.2 动作电位40

3.1.3 动作电位的传播41

3.2 信号及信号源42

3.3 生物电放大器45

3.3.1 运算放大器46

3.3.2 生物电放大器的一般特点57

3.3.3 生物电放大器67

4.1 心电图的导联82

4.1.1 标准导联82

第四章 心电图和心电图仪82

4.1.2 单极导联和中心电端84

4.1.3 单极胸前导联85

4.1.4 单极肢体导联和单极加压肢体导联85

4.2 正常心电图87

4.3 心电向量图及其与心电图的联系88

4.4 心脏传导系统的电活动94

4.4.1 心脏的传导系统94

4.4.2 导管希氏束电图96

4.4.3 体表希氏束电图97

4.5 心电图仪的设计特点99

4.6 心电图仪的一般结构102

4.6.1 常规心电图仪的一般结构102

4.6.2 现代心电图仪的一般结构104

4.7 心电图仪的电路工作原理108

4.7.1 常规心电图仪的电路工作原理108

4.7.2 现代心电图仪的电路工作原理123

5.1 多道生理记录仪的主要特点166

第五章 多道生理记录仪166

5.2 多道生理记录仪的主要用途168

5.3 多道生理记录仪的组成169

5.4 生物电放大器173

5.4.1 生物电位电极173

5.4.2 浮置生物放大器175

5.4.3 浮置生物电放大器的实际电路176

5.5 直流放大器179

5.6 心音放大器183

5.6.1 心音的发生原理184

5.6.2 心音图的记录185

5.6.3 心音测量系统186

5.6.4 心音放大器188

5.7.1 血压、阻力和血流195

5.7 生理压力的测量195

5.7.2 血压的检测196

5.7.3 压力放大器198

5.8 脉率及呼吸率的测量203

5.8.1 脉率和呼吸率传感器203

5.8.2 脉率和呼吸率放大器204

5.9 血流及血容量的测量209

5.9.1 电磁血流计210

5.9.2 超声血流计210

5.9.3 射线法211

5.9.4 热稀释法211

5.9.5 指示剂稀释法212

5.9.6 阻抗法测量心输出量214

5.9.7 阻抗图的临床应用218

5.9.8 阻抗容积描记器219

5.10 生物遥测222

5.10.1 可遥测的生理参数223

5.10.2 生物遥测系统224

5.10.3 单通道遥测发射机230

5.11 心率计232

5.11.1 平均心率计232

5.11.2 瞬时心率计233

5.11.3 平均和瞬时两用型心率计236

5.12 积分器240

5.12.1 积分器工作原理240

5.12.2 积分器电路分析243

5.13 微分器250

5.13.1 微分器工作原理250

5.13.2 微分器的电路分析252

5.14.1 方框原理257

5.14 监视示波器257

5.14.2 电路分析259

5.15 生理参数测量概要267

5.15.1 生物电位的测量267

5.15.2 皮肤电阻的测量268

5.15.3 心血管参数的测量268

5.15.4 呼吸的测量270

5.15.5 温度的测量270

5.15.6 其它生理参数的测量270

第六章 微电极技术271

6.1 概述271

6.1.1 微电极271

6.1.2 无关电极272

6.1.4 微动操纵器273

6.1.5 输出装置273

6.1.3 微电极放大器273

6.2 微电极的制作和充灌274

6.2.1 玻璃274

6.2.2 微电极拉制器274

6.2.3 充灌液与充灌方法275

6.3 微电极的物理性质276

6.3.1 微电极的形状和大小276

6.3.2 微电极的力学性质277

6.3.3 微电极的电阻277

6.3.4 电容279

6.3.5 尖端电位280

6.3.6 微电极的非线性电学性质281

6.4 记录电路282

6.4.1 微电极放大器的性能282

6.4.2 微电极放大器的结构284

6.4.3 驱动屏蔽285

6.4.4 负电容补偿287

6.4.5 失调电压的补偿289

6.4.6 接地和干扰289

6.4.7 噪声291

6.4.8 电极电阻的测量291

6.4.9 低通滤波器292

6.4.10 定标293

6.5 电流注入293

6.5.1 电流源293

6.5.2 电流监视295

6.5.3 电流注入和电位测量296

6.6 微电泳298

6.7 微电极扩大器的电路分析300

6.7.1 最简单的微电极放大器301

6.7.2 电流注入式微电极放大器303

6.7.3 微电极放大器典型电路的分析309

第七章 医用数据处理计算机317

7.1 医用数据处理计算机工作原理318

7.1.1 信号平均提高信噪比原理318

7.1.2 系列化统计分析321

7.1.3 非系列化统计分析321

7.2 医用数据处理计算机的程序及其生物学意义322

7.2.1 平均322

7.2.2 记忆示波器324

7.2.3 直方图324

7.3 医用数据处理计算机的一般特点及方框原理332

7.3.1 医用数据处理计算机的一般特点332

7.3.2 方框原理333

7.4.2 运算控制部分337

7.4 医用数据处理计算机的操作原理337

7.4.1 显示控制部分337

7.4.3 输入板342

7.4.4 直方图部分343

第八章 生物化学分析仪器345

8.1 光谱分析原理346

8.1.1 光波346

8.1.2 光的吸收348

8.1.3 光的选择吸收351

8.2 分光光度计的主要部件355

8.2.1 光源355

8.2.2 分光装置355

8.2.3 光电效应和光电转换器件357

8.3 72型光电分光光度计359

8.4.1 单光束紫外/可见光分光光度计主要元件及材料361

8.4 单光束紫外/可见光分光光度计361

8.4.2 单光束紫外/可见光分光光度计的应用范围362

8.4.3 单光束紫外/可见光分光光度计的光学系统362

8.4.4 单光束紫外/可见光分光光度计的电学系统363

8.4.5 单光束紫外/可见光分光光度计的光源电路分析363

8.4.6 单光束紫外/可见光分光光度计的微电流放大和测量电路369

8.5 紫外检测仪374

8.5.1 紫外检测仪的检测器376

8.5.2 紫外检测仪的电路分析378

8.5.3 其它类型紫外检测仪的工作原理388

8.6 双光束紫外/可见光分光光度计390

8.7 双波长薄层色谱扫描仪393

8.7.1 双波长TLC扫描仪的工作原理393

8.7.2 双波长TLC扫描仪的光学系统原理398

8.7.3 双波长TLC扫描仪的电学系统原理400

附录 用袖珍电子计算器求溶液浓度的方法401

第九章 电子刺激器和刺激隔离器405

9.1 电子刺激器405

9.1.1 电刺激与电兴奋的基本因素409

9.1.2 电刺激的作用原理411

9.1.3 电子刺激器的组成及方框原理413

9.1.4 分立元件构成的多功能电子刺激器421

9.1.5 一种数字式电子刺激器的构成方案435

9.1.6 一种典型的数字式电子刺激器电路分析447

9.2 刺激隔离器技术479

9.2.1 伪迹产生的原因479

9.2.2 减小伪迹的措施480

9.2.3 刺激隔离器484

9.2.4 一种常用的刺激隔离器491

10.1 电压钳制技术在细胞兴奋性研究中的作用495

第十章 电压钳制技术495

10.2 电压钳制的定义及其原理500

10.2.1 电压钳制的定义500

10.2.2 膜电位的钳制原理502

10.3 电压钳制实验的必要条件504

10.4 关于电压钳制实验设备的一些说明507

10.4.1 枪乌鲗轴突508

10.4.2 电极508

10.4.3 神经轴突槽510

10.5 电压钳制的实验系统510

10.5.1 系统框图510

10.5.2 电压钳制系统的实验电路512

10.5.3 一种典型的电压钳制放大器517

10.6 斑片钳制技术528

10.6.1 斑片钳制技术的原理530

10.6.2 斑片钳制实验设备介绍533

第十一章 噪声、干扰和不稳定性536

11.1 噪声的特性536

11.2 噪声的种类538

11.3 信噪比540

11.4 低噪声电路的设计541

11.5 干扰542

11.6 共模干扰544

11.7 减小干扰的措施545

11.8 基线漂移548

第十二章 电气安全551

12.1 电流的生物学效应551

12.2 电源分配系统和医疗仪器的潜在危险560

12.3 防止电击的主要措施560

参考书目570