醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計(jì)試題庫

一、簡(jiǎn)答題第一章1、簡(jiǎn)述醫(yī)療器械的定義。指那些單獨(dú)或組合應(yīng)用于人體的儀器、設(shè)備、器具、材料或其它物品，包括所需要的軟件；2、簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的基本特征。不穩(wěn)定性非線性概率性3、簡(jiǎn)述醫(yī)療儀器的特殊性。噪聲特性、個(gè)體差異與系統(tǒng)性、生理機(jī)能的自然性、接觸界面的多樣性操作與安全性4、畫出醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)框圖，簡(jiǎn)述各組成部分的作用（1）被測(cè)量（被測(cè)對(duì)象）：需要醫(yī)學(xué)儀器測(cè)量的人體的物理量、化學(xué)量、特性和狀態(tài)等。（2）傳感器：傳感器是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量的器件。（3）生物信息的處理：為了從檢測(cè)到的信號(hào)中獲得更多的有用信息，同時(shí)使信息的特征更明確、更準(zhǔn)確、更直觀（4）生物信息的記錄與顯示系統(tǒng)：記錄顯示，供人可直接觀察5、簡(jiǎn)述醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)指標(biāo)。準(zhǔn)確度：衡量?jī)x器測(cè)量系統(tǒng)誤差的一個(gè)尺度精密度：指儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果區(qū)分程度的一種度量輸入阻抗：外加穩(wěn)態(tài)作用力輸入變量X1（如電壓、力、壓強(qiáng)等）與相應(yīng)穩(wěn)態(tài)流速輸入變量X2（如電流、速度、流量等）之比為儀器的輸入阻抗。靈敏度：指輸出變化量與引起它變化的輸入變化量之比。頻率響應(yīng)：儀器保持線性輸出時(shí)，允許其輸入頻率變化的范圍，它是衡量系統(tǒng)增益隨頻率變化的一個(gè)尺度信噪比：定義為信號(hào)功率PS與噪聲功率PN之比零點(diǎn)漂移：儀器的輸入量在恒定不變（或無輸入信號(hào)）和恒定條件下，輸出量偏離原來起始值而上、下漂動(dòng)、緩慢變化的現(xiàn)象共摸抑制比：放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力為共模抑制比6、簡(jiǎn)述醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)步驟。（1）建立生理模型（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）試驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)（4）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究（5）臨床試驗(yàn)（6）醫(yī)療儀器新產(chǎn)品的審批和注冊(cè)第二章1、簡(jiǎn)述干擾耦合的途徑。（1）傳導(dǎo)耦合：經(jīng)導(dǎo)線傳播將干擾引入測(cè)試系統(tǒng)稱為傳導(dǎo)耦合（2）經(jīng)公共阻抗耦合：在測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部各單元電路之間、或者兩種測(cè)試系統(tǒng)之間存在公共阻抗，由電流流經(jīng)公共阻抗形成壓降造成干擾（3）電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合（4）近場(chǎng)感應(yīng)耦合：電容性耦合與電感性耦合2、簡(jiǎn)述干擾形成的三個(gè)條件。干擾源、耦合通道、敏感電路3、簡(jiǎn)述電磁兼容性設(shè)計(jì)原則。抑制來自外部的干擾和抑制系統(tǒng)本身對(duì)外界其他設(shè)備的干擾4、生物電信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)來自測(cè)量系統(tǒng)之外的干擾十分敏感，簡(jiǎn)述其原因。5、簡(jiǎn)述減少電感性耦合的基本措施。（1）遠(yuǎn)離干擾源，削弱干擾源的影響（2）采用絞合線的走線方式：每個(gè)絞合結(jié)的微小面積所引起的感應(yīng)電壓大體相等，但由于相鄰絞合結(jié)的方向相反，使局部的感應(yīng)電壓相互抵消（3）盡量減小耦合通路，即減小面積A和cos值6、簡(jiǎn)述減少電容性耦合的基本措施。接地良好的優(yōu)質(zhì)屏蔽線7、簡(jiǎn)述噪聲的一般性質(zhì)。均方值表示噪聲的強(qiáng)度，概率密度表示噪聲在幅度域中的分布密度，功率譜密度表示在頻域中的特性。簡(jiǎn)述心電圖機(jī)前置級(jí)的保護(hù)措施。9、什么是可興奮細(xì)胞的靜息電位和動(dòng)作電位？它們的形成機(jī)理。單個(gè)可興奮細(xì)胞的內(nèi)在環(huán)境和周圍環(huán)境之間保持著穩(wěn)定的電位差，稱為靜息電位。由于細(xì)胞內(nèi)外離子濃度不同，存在通過細(xì)胞膜的擴(kuò)散梯度，在靜息狀態(tài)下，鉀離子的通透性高，主要是鉀離子沿?cái)U(kuò)散梯度移動(dòng)，其方向是由細(xì)胞內(nèi)移向細(xì)胞外。由此形成膜電位差。當(dāng)可興奮細(xì)胞的膜上某點(diǎn)受適度刺激時(shí)，由激動(dòng)所產(chǎn)生的跨膜電位，稱為跨膜動(dòng)作電位，簡(jiǎn)稱動(dòng)作電位。當(dāng)可興奮細(xì)胞的膜上某點(diǎn)受適度刺激時(shí)，受刺激處的細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性突然升高，因此細(xì)胞外液中的大量Na+滲入到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)Na+大量增加，細(xì)胞內(nèi)電位由-90毫伏突然升高到+20～+30毫伏（跨膜電位逆轉(zhuǎn)）。體表電極運(yùn)動(dòng)偽差產(chǎn)生的原因和減少運(yùn)動(dòng)偽差的方法。當(dāng)一個(gè)可極化電極與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，在界面上便形成雙電層，如果電極相對(duì)于電解液運(yùn)動(dòng)，則會(huì)攪亂界面處的電荷分布，使半電池電位產(chǎn)生瞬間變化。一是盡量保持放置電極的局部皮膚不變形，使電極/導(dǎo)電膏/皮膚接界穩(wěn)定；二是對(duì)皮膚進(jìn)行充分打磨，以減少皮膚阻抗中的表皮阻抗部分。正常心電波一般包含哪幾個(gè)波形？各波形的意義？P波:由心房的激動(dòng)所產(chǎn)生，前一半主要由右心房所產(chǎn)生，后一半主要由左心房所產(chǎn)生。正常P波的寬度不超過0.11s，最高幅度不超過2.5mm。QRS波群:反映左、右心室的電激動(dòng)過程，稱QRS波群的寬度為QRS時(shí)限，代表全部心室肌激動(dòng)過程所需要的時(shí)間，正常人最高不超過0.10s。T波:代表心室激動(dòng)后復(fù)原時(shí)所產(chǎn)生的電位影響。在R波為主的心電圖上，T波不應(yīng)低于R波的1/10。U波:位于T波之后，可能是反映心肌激動(dòng)后電位與時(shí)間的變化，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)仍在探討之中。心電圖機(jī)的輸入部分一般包括哪些部件和電路？電極，濾波保護(hù)電路，導(dǎo)聯(lián)選擇器。心電圖機(jī)的放大部分一般包括哪些電路？前置放大器，隔離電路，驅(qū)動(dòng)放大器（1mv定標(biāo)）根據(jù)頻率和振幅的不同一般將腦電波分為哪四種波？根據(jù)頻率與振幅的不同將腦電信號(hào)分為α波、β波、θ波和δ波。什么是誘發(fā)電位？其基本特征是什么？誘發(fā)電位(evokedpotential，EP)是指對(duì)感覺器官施加適宜刺激，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(包括部分周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu))相應(yīng)部位(頭皮或身體其他部位)安放檢測(cè)電極檢測(cè)出的該刺激所激發(fā)的電活動(dòng)?；咎卣魇桥c刺激存在明顯的鎖時(shí)關(guān)系，重復(fù)刺激時(shí)波形及幅度基本相同，而自發(fā)腦電卻無極性亦不規(guī)律，呈現(xiàn)雜亂的電位變化。按刺激類型的不同，目前誘發(fā)電位分為哪三種？①軀體感覺誘發(fā)電位(SSEP):以微弱電流刺激被試者肢體或指(趾)端所引起的誘發(fā)電位。②聽覺誘發(fā)電位(AEP):以各種音響刺激、多為短聲刺激所引起的誘發(fā)電位。③視覺誘發(fā)電位(VEP):以閃光、各種圖像和文字，甚至人物面部表情等視覺刺激所引起的誘發(fā)電位。目前，腦電電極放置位置一般采用哪種標(biāo)準(zhǔn)？按電極的功能將腦電電極分為哪兩種？雖然腦電圖導(dǎo)聯(lián)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是腦電電極的放置卻有比較統(tǒng)一的方案，這就是10-20系統(tǒng)電極法。腦電圖的電極分為作用電極和參考電極。18、腦電圖的導(dǎo)聯(lián)分為哪兩類？單極導(dǎo)聯(lián)和雙極導(dǎo)聯(lián)。19、腦電圖機(jī)的放大電路與心電圖機(jī)有和異同？說明造成這些差異的原因。腦電圖機(jī)和心電圖機(jī)都屬于人體生物電信號(hào)檢測(cè)和記錄儀器，兩者的工作原理基本相同，但由于腦電信號(hào)與心電信號(hào)在幅度和頻率上的差異以及測(cè)量部位的不同，使得兩者在細(xì)節(jié)上還是有很大的不同。第五章什么是收縮壓、舒張壓、平均壓和脈壓差？收縮壓：心臟收縮時(shí)所達(dá)到的最高壓力稱為收縮壓。它把血液推進(jìn)到主動(dòng)脈，并維持全身循環(huán)。舒張壓：心臟擴(kuò)張時(shí)所達(dá)到的最低壓力稱為舒張壓，它使血液能回流到右心房。平均壓：是在整個(gè)心動(dòng)周期動(dòng)脈壓的平均值。脈壓差：收縮壓和舒張壓的差稱為脈壓差，它表示血壓脈動(dòng)量，一定程度上反映心臟的收縮能力，是反映動(dòng)脈系統(tǒng)特性的重要指標(biāo)。簡(jiǎn)述血壓測(cè)量技術(shù)的分類？血壓測(cè)量技術(shù)可分為直接法和間接法兩種簡(jiǎn)述動(dòng)能和勢(shì)能對(duì)血壓測(cè)量的影響？勢(shì)能的影響：傳感器的壓力膜片應(yīng)和測(cè)壓點(diǎn)處于同一水平，如不能做到，應(yīng)進(jìn)行修正，1mmHg/1.3cm。動(dòng)能的影響：當(dāng)流速高時(shí)，動(dòng)能的影響變得嚴(yán)重。簡(jiǎn)述血壓直接測(cè)量的基本原理，比較血壓直接測(cè)量方法中傳感器置于體內(nèi)和置于體外的優(yōu)缺點(diǎn)？由偏置電源電路（A1、A2）、前置處理電路（A3～A6）、顯示電路（A7）和壓力傳感器組成。5、在血壓直接測(cè)量中，導(dǎo)管送到血管中或心腔內(nèi)時(shí)，其測(cè)壓端口方向不同，“動(dòng)壓”會(huì)導(dǎo)致測(cè)壓誤差。試分析測(cè)壓端口與血流方向相對(duì)、相同和垂直三種情況下，動(dòng)壓對(duì)測(cè)量誤差的影響。6、目前，比較常用的間接血壓測(cè)量方法是哪三種？柯氏音法，超聲發(fā)，測(cè)振法簡(jiǎn)述柯氏音法無創(chuàng)血壓測(cè)量的原理。它由血壓計(jì)、袖帶和聽診器組成，袖帶內(nèi)部由無彈性纖維覆蓋的橡皮囊構(gòu)成。把它繞在上臂的臂動(dòng)脈或腿部的大腿動(dòng)脈上一周，袖帶與壓力計(jì)及充氣球相連。簡(jiǎn)述超聲法無創(chuàng)血壓測(cè)量的原理。超聲法的原理是利用超聲波對(duì)血流和血管壁運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)來檢測(cè)收縮壓和舒張壓。簡(jiǎn)述示波法（測(cè)振法）無創(chuàng)血壓測(cè)量的原理，從脈搏波構(gòu)成的鐘形包絡(luò)中識(shí)別特征點(diǎn)獲取血壓值的方法有哪兩種？測(cè)振法通過壓力脈搏波與袖帶壓力同時(shí)記錄來測(cè)量血壓。方法一：固定比率計(jì)算法，方法二：微分法第六章1、簡(jiǎn)述醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的基本功能？能夠?qū)θ梭w的生理參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)，并且能夠?qū)z測(cè)結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、分析和控制，出現(xiàn)異常情況時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)提醒醫(yī)護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行處理.2、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的分類？按檢測(cè)參數(shù)分類：⑴單參數(shù)監(jiān)護(hù)儀；⑵多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀。按使用范圍分類：⑴床邊監(jiān)護(hù)儀；⑵中央監(jiān)護(hù)儀；⑶離院監(jiān)護(hù)儀。按功能分類：⑴通用監(jiān)護(hù)儀；⑵專用監(jiān)護(hù)儀。按儀器接收方式分類：⑴有線監(jiān)護(hù)儀；⑵無線遙測(cè)監(jiān)護(hù)儀。按監(jiān)護(hù)儀作用分類：純監(jiān)護(hù)儀和搶救、治療用監(jiān)護(hù)儀。按儀器構(gòu)造功能分類：一體式監(jiān)護(hù)儀；插件式監(jiān)護(hù)儀。3、畫出醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的結(jié)構(gòu)框圖，簡(jiǎn)述各組成部分的作用?，F(xiàn)代醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器主要由五個(gè)部分組成：傳感器與電極、多路模擬處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信號(hào)的記錄、報(bào)警和顯示部分以及治療部分，有的監(jiān)護(hù)儀還有遙測(cè)部分及攝像機(jī)。各部分的功能簡(jiǎn)要描述如下：傳感器與電極：各種傳感器和電極用以獲取各種生理參數(shù)。監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的傳感器要求能長(zhǎng)期穩(wěn)定地檢出被測(cè)參數(shù)，且不能給病人帶來痛苦和不適等。多路模擬處理系統(tǒng)：它主要是將傳感器獲得的信號(hào)加以放大，同時(shí)減少噪聲和干擾提高信噪比，實(shí)現(xiàn)采樣、調(diào)制、解調(diào)、阻抗匹配等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器的控制核心，主要負(fù)責(zé)信號(hào)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析及診斷。監(jiān)護(hù)儀具備的功能主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體包括：⑴閾值比較；⑵計(jì)算；⑶分析；⑷建模信號(hào)的顯示、記錄和報(bào)警治療部分4、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀的常見監(jiān)護(hù)參數(shù)。心率和節(jié)律有創(chuàng)血壓、無創(chuàng)血壓、中心靜脈壓、動(dòng)脈壓心輸出量體溫呼吸血?dú)?、血氧飽和度的定義。簡(jiǎn)述脈搏血氧儀測(cè)量血氧飽和度的原理。血液中的有效氧分子,通過與血紅蛋白（Hb)結(jié)合后形成氧合血紅蛋白（HbO2），氧合血紅蛋白占功能性血紅蛋白的百分比稱為血氧飽和度。血氧飽和度是衡量人體血液攜帶氧的能力的重要參數(shù)。脈搏血氧測(cè)定法是一種光學(xué)測(cè)量方法。6、畫出模塊化多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的原理框圖。7、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由哪幾部分組成？畫出中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的基本構(gòu)成框圖。中央監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)由一臺(tái)中央工作站和若干臺(tái)床邊監(jiān)護(hù)儀組成8、什么叫動(dòng)態(tài)心電圖？動(dòng)態(tài)心電圖機(jī)由哪兩個(gè)主要部分組成？動(dòng)態(tài)心電圖(DCG)指的是先用磁帶或固態(tài)式記錄器24小時(shí)連續(xù)不斷地記錄病人在日常活動(dòng)狀態(tài)下的心電信息，然后通過計(jì)算機(jī)回放，分析和編輯打印，這種在臨床上可實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)時(shí)間”、“動(dòng)態(tài)”記錄的心電圖，就稱為動(dòng)態(tài)心電圖(DCG)。動(dòng)態(tài)心電圖機(jī)（Holter）由心電數(shù)據(jù)記錄器和心電數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)組成。第七章1、電刺激系統(tǒng)一般由哪三部分組成？電刺激系統(tǒng)通常由三部分組成：①脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生使神經(jīng)去極化的脈沖序列；②導(dǎo)聯(lián)線，把脈沖傳輸?shù)酱碳の恢?；③電極，把刺激脈沖安全、有效地傳輸?shù)娇膳d奮組織。2、簡(jiǎn)述植入式電刺激器的基本要求。㈠植入式電子儀器的封裝電子電路必須在人體的環(huán)境下受到保護(hù)。植入電路的封裝使用不同的材料，包括聚合物、金屬、陶瓷和玻璃。㈡導(dǎo)聯(lián)和電極設(shè)計(jì)導(dǎo)聯(lián)線連接脈沖發(fā)生器和電極，要穿過連接處，必須足夠堅(jiān)固。導(dǎo)聯(lián)必須可伸展，以允許與身體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的脈沖發(fā)生器和電極之間的距離變化。-㈢植入式刺激器的安全設(shè)計(jì)神經(jīng)肌肉植入刺激器設(shè)計(jì)的目標(biāo)壽命是使用者的壽命，至少以10年計(jì)。必須選擇能滿足工作環(huán)境的合適材料；對(duì)裝置壽命期內(nèi)可能遇到的機(jī)械和電子損害的防護(hù)必須包含在設(shè)計(jì)中，同時(shí)還必須通過生產(chǎn)過程和檢測(cè)程序來避免其出現(xiàn)不成熟的故障。=4\*GB4㈣植入式刺激器的電源設(shè)計(jì)一般，植入式電池要工作5~10年。在此期間，植入式電池要具有極小的輸出電壓降，無任何不良副作用。3、什么叫人工心臟起搏？用一定形式的脈沖電流刺激心臟，使有起搏功能障礙或房室傳導(dǎo)功能障礙等疾病的心臟按一定頻率應(yīng)激收縮，這種方法稱為人工心臟起搏。4、人工心臟起搏器由哪幾部分組成？心臟起搏系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由心臟起搏器(低頻脈沖發(fā)生器及其控制電路)、導(dǎo)線、刺激電極、電源等組成。5、人工心臟起搏器有哪幾種分類方法？怎樣分類的？按照起搏器與病員的關(guān)系分類感應(yīng)式。經(jīng)皮式(體外攜帶式)。植入式心臟起搏器按照起搏器與患者心臟活動(dòng)發(fā)出的P波與R波的關(guān)系分類非同步型(固定型)：起搏器發(fā)出的起搏脈沖與患者的P波或R波無關(guān)。同步型起搏器：分為P波同步起搏器和R波同步起搏器。按起搏電極分類單極型。雙極型。6、畫出非同步心臟起搏器的原理框圖。7、畫出按需式心臟起搏器的原理框圖。8、畫出心房同步心臟起搏器的原理框圖。9、簡(jiǎn)述AAI、VVI和DDD型心臟起搏器中各字母的意思。AAI:A-心房(起搏的心臟位置），A-心房(感知的心臟位置)，I-抑制(反應(yīng)模式)。VVI:V-心室(起搏的心臟位置），V-心室(感知的心臟位置)，I-抑制(反應(yīng)模式)。DDD:D-雙腔(起搏的心臟位置），D-雙腔(感知的心臟位置)，D-雙重(反應(yīng)模式)。10、簡(jiǎn)述心臟起搏器的常用參數(shù)。起搏頻率起搏脈沖幅度和寬度感知靈敏度反拗（ao）期11、按電極放置位置，心臟起搏器的電極分為哪三類？1.心內(nèi)膜電極2.心外膜電極3.心肌電極12、簡(jiǎn)述心臟除顫器的作用。用較強(qiáng)的脈沖電流通過心臟來消除心律失常、使之恢復(fù)竇性心律的方法，稱為電擊除顫或電復(fù)律術(shù)。13、簡(jiǎn)述心臟起搏與心臟除顫復(fù)律的區(qū)別。心臟起搏與心臟除顫復(fù)律的區(qū)別是：電擊復(fù)律時(shí)作用于心臟的是一次瞬時(shí)高能脈沖，一般持續(xù)時(shí)間是4～10ms，電能在40～400J(W·s)瓦·秒(焦耳)內(nèi)。14、簡(jiǎn)述心臟除顫器的基本原理。一般心臟除顫器多數(shù)采用RLC阻尼放電的方法，其充放電基本原理如圖7-13所示。除顫治療時(shí)，控制高壓繼電器K動(dòng)作，使充電器被切斷，由儲(chǔ)能電容C、電感L及人體（負(fù)荷）串聯(lián)接通，使之構(gòu)成RLC（R為人體電阻、導(dǎo)線本身電阻、人體與電極的接觸電阻三者之和）串聯(lián)諧振衰減振蕩電路，即為阻尼振蕩放電電路。15、畫出同步式心臟除顫器的原理框圖。16、畫出自動(dòng)心臟除顫器的原理框圖。17、心臟除顫器有哪幾種分類方法？怎樣分類的？按是否與R波同步來分⑴非同步型除顫器。⑵同步型除顫器。按電極板放置的位置來分（1）體內(nèi)除顫器。（2）體外除顫器。18、簡(jiǎn)述心臟除顫器的主要性能指標(biāo)。⑴最大儲(chǔ)能值。⑵釋放電能量。⑶釋放效率。⑷最大儲(chǔ)能時(shí)間。⑸最大釋放電壓。19、畫出高頻電刀的原理框圖，并簡(jiǎn)述各部分功能。高頻電刀事實(shí)上是一個(gè)大功率的信號(hào)發(fā)生器，如圖7-24所示。信號(hào)的宏觀（低頻）形態(tài)由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)射頻調(diào)制（200kHz～3MHz)后，再經(jīng)功率放大器放大輸出到電極（電刀）。電極有雙極和單極之分。雙極電極一般用于局部電凝和功率較小的場(chǎng)合；而單極電