文档介绍：生物电子学
第三章生物(医学)信息的获取
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生物(医学)电子学
工程技术对医学的影响
第一阶段:萌芽阶段
时间:17世纪—19世纪
标志:出现了听诊器、体温计和血压计
第二阶段:渗入阶段
时间:19世纪末以后
标志:两件大事
1895年11月8日,伦琴发现了X射线。1895年12月22日,伦琴为其夫人拍摄第一张X光片
电技术出现,导致心电图、脑电图的测量和研究
1895年,荷兰医生Einthoven首次得到心电图
1903年,用电流计记录了心电图
1947年,脑的A型超声
1953年,二维超声实时成像
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生物(医学)电子学
第三阶段:冲击阶段
时间:20世纪60年代以后
动力:微电技术、计算机技术
例:心电的进展
1961年,Holter完成磁带记录24小时监测、回放,准确率66%
70年代,计算机识别QRS波,准确率97%
例:CT技术
1971年,Hounsfield(英国工程师)
获得诺贝尔奖
目前,各种CT,包括:X-CT,超高速X-CT,单光子发射CT,正电子发射CT,核磁共振CT等
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生物(医学)电子学
第四阶段:融合
时间:20世纪80年代以后
标志:医疗仪器的全面计算机化
医疗技术的植入化、远程化和介入治疗
例:植入化
心脏起博器,30年前180克,现在16克
胃电装置(减肥、食欲)
视网膜显示器:调节二极管发出的光子流,使其略过视网膜,形成扫描,使振动色彩图像被大脑接收,可以使白内障患者看见东西。
纳米技术:进入血管检查,把数据送回监视器
远程化:与网络通信技术相结合
计算机辅助治疗兴起
多功能医疗手段出现
临床信息系统
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生物(医学)电子学
生物电位电极
生物电引导电极的概念
完成人体(或其它生物体)和测量系统之间的界面作用,把离子电流变为电子电流。
在人体内,离子导电
在测量系统内,电子导电
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生物(医学)电子学
1. 电极的极化电压
构成:引导电极是经过一定处理的金属板、金属丝或金属网;
与电极直接接触的是电解质溶液;(导电膏,人体汗液、人体组织液、电极插入、埋藏式等)
形成一个金属—电解质溶液界面
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生物(医学)电子学
电化学知识
当金属放入水溶液时,因极性水分子的作用:
金属离子离开金属进入水中,在金属上留下相应数量的自由电子,金属呈负电;
金属(带-电)与水中的+离子相互吸引,导致动态平衡;
金属与水溶液之间形成电荷分布—双电层。产生一定的电位差。
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生物(医学)电子学
电极的概念
电极:由金属浸在含有该金属离子溶液中所构成的体系称为电极。
电极电位:金属与溶液之间的界面的电位差称为电极电位。
电极电位的定义:
R—气体常数,; F—法拉弟常数,96487库伦;
T—绝对温度; n—离子价数;
C—金属离子的有效浓度(mol/L); K—与金属特性有关的常数
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生物(医学)电子学
在室温下:
当C=1时,
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生物(医学)电子学
电极的极化
电极的极化
指电极与电解质溶液界面形成双电层;
在有电流通过时,电极—电解质溶液界面的电位发生变化(高度极化、不极化)
在生物医学工程领域,记录直流或缓慢变化的生物电位,需用不极化的电极。
例:用双极导联记录心电、脑电,所记录的是信号两点的电位差,若两电极本身电位不同,则造成伪差。
电极电位漂移的原因:
材料的细微差别
电极表面受到污染
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