医学电子学
医学电子学基础教学大纲
医学电子学基础教学大纲【课程名称】医学电子学基础【课程类型】专业基础课【授课对象】医学影像学（影像技术与设备工程）【学时学分】理论62学时，实验28学时，4.5学分一、课程简介医学电子学是医学影像学专业的一门必修专业基础课程。
本课程以电路为基础，重点介绍模拟电路和数字电路，通过教学使学生能够掌握电子学中的基本理论、基本知识，同时也为学生的图像诊断和仪器应用、维护与开发提供电子学基础。
课程适用的专业与年级：四年制本科医学影像技术专业（第一学年）。
安排学时：90学时学分：4.5学分选用教材：《医学电子学基础》（第3版），主编：陈仲本，人民卫生出版社；《医用电工、电子学实验》，主编：柴英，人民卫生出版社。
主要参考书：《医用电子学》，主编：刘鸿莲，人民卫生出版社；《医学电子学基础与医学影像物理学》，主编：潘志达，科学技术文献出版社；《电子技术基础》，主编：康华光，高等教育出版社；《医用电子技术》，魏克斌主编，人民卫生出版社。
二、教学内容与要求第一章电路基础（一）目的与要求在熟悉概念及线性网络的基本定理中认识电子学的基本规律与研究方法。
掌握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理、电压源、电流源和它们之间的相互转换；熟悉独立源、受控源的概念；了解RC电路的暂态过程。
（二）教学内容1．电路的基本概念。
2．线性网络的基本定理。
3. RC电路的暂态过程。
重点与难点重点：电压源、电流源和它们之间的相互转换、叠加原理、戴维南定理。
难点：运用线性网络基本定理计算复杂电路。
第二章半导体器件和放大器的基本原理（一）目的与要求1.掌握PN结，晶体二极管特性、晶体三极管的放大作用，晶体三极管的特性曲线，放大电路的基本概念、静态工作点的稳定原理，会用理论和作图两种方法求解静态工作点。
2．熟悉稳压管稳压原理，放大电路基本分析方法，正确运用等效电路计算放大电路的主要性能指标。
3．了解三极管的主要参数，放大电路的三种组态，负反馈多级放大电路的耦合方式。
电子行业医学电子学
电子行业医学电子学1. 引言医学电子学是电子工程学科与医学学科的交叉领域，它利用电子技术和计算机科学技术来解决医学领域中的问题。
随着科技的不断进步，医学电子学在电子行业中扮演着重要角色。
本文将介绍医学电子学在电子行业中的应用，以及相关的技术和发展趋势。
2. 医学电子学的应用2.1 医疗设备医学电子学在医疗设备方面有着广泛的应用。
例如，心电图仪、血压监测仪、体温计等医疗设备都采用了电子技术。
这些设备通过传感器收集生理信号，并利用电子技术进行信号处理和分析，最终为医生提供准确的诊断结果。
2.2 医学影像医学影像学是现代医学中不可或缺的一部分，医学电子学在医学影像方面也发挥着重要作用。
医学电子学通过图像处理和分析技术，可以对医学影像进行增强和重建，帮助医生更好地观察和识别异常。
2.3 健康监护随着智能手机和可穿戴设备的普及，健康监护成为了一个热门的领域。
医学电子学可以通过传感器收集用户的生理参数，如心率、血氧饱和度等，并利用算法进行数据分析，提供个性化的健康建议。
3. 医学电子学的技术3.1 传感器技术传感器是医学电子学的重要组成部分，它能够将生理信号转化为电信号进行处理。
目前，常用的生理参数传感器有心率传感器、血氧传感器、体温传感器等。
这些传感器可以通过无线通信技术将数据传输给医疗设备或移动设备。
3.2 数据处理和分析技术医学电子学需要处理和分析大量的生理数据，以得出准确的诊断结果或健康建议。
数据处理和分析技术包括信号处理、图像处理、数据挖掘等。
这些技术可以通过机器学习算法进行自动化处理，提高诊断和分析的准确性和效率。
3.3 无线通信技术无线通信技术在医学电子学中起到了连接和传输的作用。
通过无线通信技术，医疗设备可以将数据传输给远程医生，实现远程诊断和监护。
同时，无线通信技术也可以将健康数据传输到移动设备上，方便用户随时监测自己的健康状况。
4. 医学电子学的发展趋势4.1 与医学电子学的结合随着技术的飞速发展，与医学电子学的结合将带来新的突破。
医学电子学基础答案
医学电子学基础答案【篇一：2009级医学电子学基础学科考试(复习大纲)】电子学基础学科考试（复习大纲）一、基本概念1、二极管伏安特性曲线各段对应的状态与特点。
2、稳压管作为特殊二极管的工作状态与特点。
3、npn与pnp型三极管工作于正常放大状态、截止状态、饱和状态时，其uc、 ub 、 ue三者之间的关系；其ie 、ic 、 ib三者之间的关系；发射结正偏和集电结的偏置条件。
4、三极管工作于饱和、截止和正常放大时，其静态工作点在输出特性曲线的位置和管子整体的状态；三极管静态工作点q对应的静态值。
4、放大电路的静态和动态的概念。
5、放大电路动态分析的图解法和微变等效电路法较各自适宜于分析何时放大电路的状态。
6、对多级放大器，其总的电压放大倍数ku、输入电阻ri、总的输出电阻ro的概念。
7、针对生物电信号的频带主要是在低频和超低频范围内的特点，放大这类信号时要采用适应这种频率特点何种多级放大器。
8、针对生物电信号的幅度低至毫伏级甚至微伏级的特点，生物电放大器一般都需要较高的电压放大倍数，为了在这种情况下保持放大器的稳定，通常要引入何种反馈。
9、针对生物电信号源不仅输出电压幅度低，而且提供电流的能力也很差的特点，生物电放大器一般都需要怎样的输入阻抗。
10、高通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过，且衰减很小。
11、低通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过，且衰减很小。
12、带通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过，且衰减很小。
13、带阻滤波只允许信号中的何种成分顺利通过，且衰减很小。
14、对于电压串联负反馈使放大电路和电流并联负反馈使放大电路，它们对输入电阻和输出电阻有何影响。
14、引入负反馈可以使得放大电路发生哪些变化。
15、射极跟随器的电压放大倍数小于等于1。
16、数字逻辑电路中的基本逻辑关系和基本逻辑电路为何。
17、组合逻辑电路的组成及输入与输出间关系的特点。
18、模拟电子电路的特点。
19、数字电路分析的要求是什么。
《医学电子学基础》课程简介(医学影像、医学检验)
《医学电子学基础》课程简介
课程名称：《医学电子学基础》
英文名称：《Medical Electronics Base》
开课单位：基础医学院物理学教研室
课程性质：必修课
总学时：54学时，其中理论：34学时，实验：20学时
学分：3学分
适用专业：医学影像、医学检验
教学目的：通过教学使学生掌握医学影像、医学检验专业所需要的电子学基础理论、基本知识和基本技能，为学生学习与本专业相关的后续课程奠定必要的
基础。
内容简介：医学电子学基础是研究电子技术和生物医学相联系的一门学科。
本课程介绍电路基础、放大器的基本原理、生物医学常用放大器、集成运算放
大器、振荡电路和直流电源等内容。
采取以课堂教学、教师讲授为主和
综合（启发式、讨论式）等教学方法。
基本按小班方式上课，小组进行
实验。
采取计算机多媒体辅助教学方式、实物示教等。
适当布置一定数
量的习题作业，并介绍一些课外参考书。
考核形式：闭卷考试
教材：《医学电子学基础》，人民卫生出版社，陈仲本，2版，2005年。
参考书目：《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，童诗白，3版，2002年。
主讲教师：方涌副教授任社华副教授令狐昌勤副教授。
电子学原理在医学中的应用
电子学原理在医学中的应用概述电子学原理是电子科学的基础，它的应用不仅局限于电子工程领域，还广泛应用于其他领域，包括医学。
本文将介绍电子学原理在医学中的应用，包括医疗设备、医学影像、生物传感器等方面。
电子学在医疗设备中的应用电子学在医疗设备中起着重要的作用，例如心电图机、血压计、呼吸机等。
这些设备利用电子学原理实现对人体各种生理参数的监测和控制。
以下是一些常见的医疗设备及其应用：•心电图机：通过电极检测心脏电活动，并将其转化为可视化的波形图，用于诊断心脏疾病。
•血压计：利用电子传感器测量血液流经动脉时的压力，用于检测高血压和低血压等病症。
•呼吸机：通过电子控制系统提供人工通气，用于治疗呼吸不畅或呼吸衰竭的患者。
这些医疗设备的设计和制造离不开电子学原理的应用。
电子学在医学影像中的应用医学影像是现代医学中重要的诊断工具之一，而电子学原理在医学影像的获取和分析中发挥着关键作用。
以下是一些常见的医学影像技术及其应用：•X射线成像：利用X射线通过人体组织的不同吸收特性，获取骨骼和柔软组织的影像，用于诊断骨折、肿瘤等疾病。
•CT扫描：通过X射线的多次旋转成像，获取人体不同层次的断层图像，提供更详细的解剖信息。
•MRI成像：利用磁场和无线电波获取人体组织的信号，并生成高分辨率的影像，用于检测神经系统和软组织病变。
•超声波成像：利用超声波回声产生影像，用于检测胎儿发育、心脏血流等。
这些医学影像技术的实现离不开电子学原理的支持。
电子学在生物传感器中的应用生物传感器是一种将生物信号转化为电信号或其他可测量信号的装置，它在医学检测和诊断中具有重要的应用。
以下是一些常见的生物传感器及其应用：•血糖监测器：利用电化学传感技术测量血液中的葡萄糖浓度，用于糖尿病患者的血糖监测。
•生物体成分分析仪：利用电阻、电容等电子学原理测量人体组织中的水分、脂肪、肌肉等成分，用于评估身体健康状况。
•心率监测器：利用心电学原理测量心率和心电图，用于监测心脏状况和心律失常。
第1课：生物医学电子学概论
生物医学电子学在医学影像技术中也有广泛应用，如X光 机、CT机、MRI等设备。
生理信号检测
生物医学电子学可以用于检测人体的生理信号，如心电、 脑电、肌电等，这些信号可以用于评估人体的健康状况和 生理功能。
生物传感器
生物医学电子学还可以用于研究和应用生物传感器，如血 糖仪、血压计等，这些传感器可以用于监测人体的生理参 数和健康状况。
02
生物医学电子学基础知识
人体生理系统
神经系统
负责传递和处理信息，控制身体 的运动和感觉。
循环系统
负责运输氧气和营养物质，排除废 物。
免疫系统
保护身体免受外来病原体的侵害。
生物电信号
动作电位
神经细胞之间的信息传递方式，表现为电位变化 。
心电信号
心脏肌肉的电活动，用于诊断心脏疾病。
肌电信号
肌肉的电活动，用于监测肌肉状态和运动。
理论分析
理论分析是通过数学模型和物 理定律来描述生物医学电子学 的现象和规律。
理论分析需要建立准确的数学 模型，推导出相关的公式和定 理，并解释实验现象和数据。
理论分析有助于深入理解生物 医学电子学的本质，预测新现 象，并为实验研究和计算机模 拟提供指导。
计算机模拟
计算机模拟是通过计算机程序来 模拟生物医学电子学的现象和规
生物传感器
生物传感器是用于检测生物分 子或细胞活动的电子设备。
生物传感器在医疗诊断、药物 发现和环境监测等领域有广泛
应用。
生物传感器的主要类型包括酶 传感器、免疫传感器、DNA传 感器等，它们可以通过电化学 、光学或质量敏感等方式检测 目标分子。
提高生物传感器的灵敏度、特 异性、稳定性和可重复性是当 前研究的重点。
生物医学电子学概述
discoveries concerning the function of single ion channels in cells
1 ）现代医学发展
Lord Edgar Douglas Adrian (British; 1889−1977) formulated the all−or−nothing law of the neural cell in 1912 (Adrian and Lucas, 1912; Adrian, 1914) and measured the electric impulse of a single nerve 1926. Adrian and Sherrington won the Nobel Prize in 1932
Edgar Adrian (1889-1977)
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1932
“All-or-none” "impulse frequency modulation,"
He was the first to record action potentials from single sensory and motor nerve fibers by a delicate dissection technique, and by the use of vacuum tube amplification and a more rapidly moving oscillograph, the capillary electrometer ;
医学电子学基础
第一章 电路基础
电路理论是从物理学中的电磁学发展起来的，其 基本概念和基本定律是电子技术的基础，分析和综合 方法已在仪器设计中得到广泛应用． 第一节 直流电路 第二节 电路的暂态过程 第三节 交流电路
医学电子学基础
第一节 直流电路
一.电路的基本概念
电荷在电场作用下的定向移动叫电流(current)，
R (resistance):电阻
G (conductance):电 导，两者互为倒数。
电路的组成如图1-1
所示。
欧姆定律
内电路
I U GU R
医学电子学基础
二. 基尔霍夫定律（Ｋ irchhoff’s Law) 用于进行复杂电路的计算。
支路(branch):通过同一电流 的每个分支电路。
节点(nodal point):二条或三 条以上通电支路的汇合点。
从上面的例子可以看出，利用基尔霍夫定律求解电 路时，如果有m个未知数，则需要列出m个独立方 程，若电路有n个节点，则只能列出(n-1)个节点电 流方程，其余m-(n-1)个方程应为独立的回路方程 (电压方程)，即所选择的每一个回路至少含有一个 其他回路没有包含的未知数。
上例中n=2(a,b)，m=3，独立的回路方程为2个。
医学电子学基础
电路如图1-3所示。 El=4.0V,E2=6.0V,R1=1.0Ω,R2=1.5Ω,R3=10 Ω,计算I1,I2,I3的值。
解：假设各支路的电流方向如图中的箭头所 示，根据基尔霍夫第一定律，对于节点a，有
I1+I2-I3=0 (a) 根据基尔霍夫第二定律，对于回路dcabd(逆 时针方向)，有
医学电子学基础
医学电子学基础
课程安排
理论学时36，实验学时18，共54学时。周4学 时，实验安排在周三下午。
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⒎ 生物磁学（Biomagnetics）在防止恶性肿瘤 生长方面取得了良好的效果。
⒏ 电子学直接用于医学方面取得了很大发展
① 显示技术
应②用彩遥色测的技X术TV装置，用彩色电视摄像机播 得送察到随手手发着③术术展空情实自，间况况控利技。，技用术人术电发们子展可技的以术需通同要过时，显传医示递用装多遥置种测远医技距用术离数相观据应已 不成近什④年么出记问现录题了技。各术目种前自遥动测检制测分、有诊线断和装无置线，两如种自，有 线者动自出间遥现体动自，测磁温 心1通主9带计 电6过要彩1，监年专用色自护出录用于现动装象线医磁机呼 置路院带。吸 等、（录医计 。电包象用， 使话括机V心 用T（线ICR电MVU多路T图和E采R等自）自C用进动C以螺动行U化来旋解病传，系式析室递接，统装）着；磁大置与又带而大，患无 线提绕遥过高测圆了制柱医用体疗于进效行传能半递周。活或动一对周象扫（描，处录于头自通然过状旋态转下圆柱的机 体体）表如面运，动把员一场、图宇象航记员录、在潜磁水带的员一等条。磁道上。
-
四、戴维南定理
Ia
有源
Is
+
-
E
二端
R2
R
R1 网络
b
四、戴维南定理
任何一个含源线性二端网络可以等 效成为一个电压源，这个电压源的电动 势E’等于该含源二端网络的开路电压 （即该二端网络与外电路断开时其两端 点之间的电压），而内阻R’则等于此二 端网络内部所有电源都为零时（即全部 电压源短路，电流源开路）的两个输出 端点之间的等效电阻。
第一章 电路基础
第一节 直流电路
一、电路的基本概念
电荷在电场作用下的定向移动—— 电流 电流所流过的路径—— 电路 电路中形成电流必须具备两个条件： 电路中有自由移动的电荷 电路两端必须加有电压
欧姆定律：
电压 单位：kV、V、 mV、μV
I U GU
R
电阻
电流
单位：MΩ、kΩ、Ω
单位：A、mA、μA
电导 G=1/R I单位：S
R0
RL
E
二、基尔霍夫定律
基尔霍夫第一定律：流向节点的电流之和等
于流出节点电流之和。
a
ΣI 0
I1
R1
C E1
I2
R2
I3
节点 d
E2 b
I1＋I2=I3
R3 或
e
I1＋I2－I3＝0
基I1＋尔I2=霍I3 夫定律
基尔霍夫第二定律：沿任一闭合回路的电势
增量的代数和等于零。
a
E IR 0
I1
I2
I3
Ubc Uca Uad Udb 0
R1 C
E1
R2 d
E2 b
R3 E1 I1R1 I 2R2 E2 0
e
Uad Udb Uea 0
I 2R2 E2 I 3R3 0
三、电压源和电流源
⒈ 电压源
I+
U E IR0
U
+E
-
U
E
RL
R0
0
-
IS I
⒉ 电流源
第二章 基本放大电路
绪论
近代电子技术的迅速发展，已经广泛 渗透到医学的各个领域，从基础医学的研 究到临床诊断、治疗和病房监护都离不开 电子技术的应用。电子技术在医学领域中 的应用正在日益扩大。在这个应用的过程 中，电子技术也不断地吸取了生物医学领 域中其它学科的知识，如生物物理学、电 生理学等方面的知识，从而逐步形成一门 独立的新学科，医用电子学（Medical Electrons――ME）。
+
I
IS
U RS
Is
U
I
RL IS
Rs
-
0
ISRS U
为了使电压源和电流源 更接近理想的电压源和电流 源，电压源的内阻Ro应越小 越好，而电流源的内阻Rs应 越大越好。
⒊ 电压源与电流源的等效变换
+E
-
RI0s Rs
+
U E IR0
U
+
RL
U - RL
I
I
E
RI0S
URU0 RS
IS E / R0 RS R0
⑺ 人体功能的辅助和修复技术
⑻ 生物系统的模拟技术
⑼ 医工之间的协调教育
实践证明，全面应用医用电子学， 对促进医学基础研究，提高临床诊断、 治疗、护理。保健等工作的质量都有重 大意义。今天医用电子学的应用净额发 展水平已成为衡量医学发展水平的重要 置的设计方面
⒉ 改力革求X小线型诊化断、机轻量化、多功能、高灵敏 ⒊度X、提线稳高电定X视线可获成靠得像和广分显泛辨示应率记用，录降多低样X化线。辐射剂量，
扩大诊断范围，提高可靠性，简化操作。 ⒋ 随着电子技术的进步，同位素诊断装置在
准确度、灵敏度和确诊速度等方面有很大 提高。
⒌ 医用电子学在治疗装置方面 ⒍ 由于加速器的发展，目前对高能粒子治疗
医用电子学的迅速发展，极大地促 进了医学领域中基础医学的研究和诊 断、治疗以及监护技术水平的提高。 目前，医用电子学的发展程度已成为 衡量一个国家或一个地区当代医学发 展水平的重要尺度之一。
医用电子学研究的内容和应用范围比较 广泛，一般可归纳为以下几个方面：
⑴ 生物医学检测 ⑵ 生物医学显示技术 ⑶ 生物医学材料和器件的研制和应用 ⑷ 生物医学信息处理和传递技术 ⑸ 电对生物组织的刺激技术 ⑹ 生物医学系统的研究