生物医学工程概论复习大纲

1、第1章 生命及其特征生物结构（化学、物理角度）化学：元素质量比：氧（65%）、碳（18%）、氢（10%）、氮（3%）、钙（1.5%）、磷（1%） 分子水、蛋白质、核酸、糖、脂、维生素物理：物质、能量、信息生命的特征： 遵守相关物理、化学规律物质、能量与信息是生命的基础是一个开放的非线性系统生命过程存在节律单细胞生物通过基因表达调控；人类通过大脑调控。具有个性，也遵从共性生命是比较完美的，但也存在缺陷第2章 生物电磁学电磁波产生机理及特性 电磁波传播特性 生物电 细胞生物电特性 脑电心电产生原理:1、 人体可近似为容积导体 2、 偶极在容积导体空间形成电位3、 心电图反映了心肌细胞电活动在心脏的

2、传播过程4、 心肌细胞静息或完全去极化状态下都不能产生电势5、心肌细胞正在除极或复极时相当于一个偶极子，能够在空间产生有向电矢量，有向电矢量沿测量轴的投影形成心电图生物电测量、研究方法电压钳就是让细胞保持不同电压,记录流过细胞膜的电流的一种方法 电流钳：向细胞内注射恒定或变化的电流刺激，记录由此产生的膜电位变化 生物电磁效应 不同波段产生的电磁效应 细胞间的通信第3章 生物医学光子学显微镜 光子与生物体的作用 光的发射与吸收-自发辐射、受激辐射、受激吸收光与生物大分子 光物理过程：光致辐射产生荧光与磷光、能量转移、态至态的平跨与振动释放 光化学过程：光致异构化、光裂解、光加成、光氧化光与细胞

3、光物理过程：光的吸收、反射与散射光压效应（光镊）光热效应（激光细胞手术） 光化学过程：光的毒害作用（自由基）、光的能量转移（光合作用）、光传感（视觉细胞）光与组织：光的吸收、反射、散射、折射、组织行为的研究与测量光学活检、内窥镜手术 生物发光原理第4章 生物力学力学基础概念 反应力学特性的概念 生物体中力学特性 生命中的力学现象第5章 生物医学传感器种类特点、具体过程对应的传感器（选择）第6章 生物医学信号信号获取:采样、放大器与输入阻抗、噪声与滤波、模数转化信号处理、特殊信号（心电、脑电）第7章 生物医学成像几种成像原理x成像原理：强度均匀的x射线投照人体时，x射线一部分被吸收和散射，另一部

4、分透过人体传播。由于人体组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，投照在其上的x射线的吸收量各不相同，从而使透过人体的x射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形成x射线信息影像。特点：空间分辨率高、软组织分辨率差、直线传播。mi成像超声波成像特点：有高的软组织分辨力；具有较高的安全性； 频率增加分辨率增加，组织穿透率下降，深部：1-3mhz，浅表部：20mhz，实时成像；纵向分辨力为毫米级（3mhz）。核磁共振信号产生三个基本条件： 1能够产生共振跃迁的原子核； 2恒定的静磁场（外磁场、主磁场）； 3诱发共振的射频磁场。时空分辨率、对不同过程的成像mri与ct：mri可直接显示任意角度的切面像，ct只能显示与身体长轴相垂直的横断层像；mri软组织分辨能力高，对血管、肿块、淋巴结等有较好的对比度；mri可以功能成像；mri不需要像ct那样大的机械转动部件和一系列高精度探测器，只要通过电子方法调节磁场梯度即可实现扫描；mri无电离辐射；mri有3个特性参数，而ct只有x射线束穿过生物组织的衰减一个物理参数，故核磁共振漏诊率比ct低；mri空间（毫米级）与时间（秒级）分辨率较低 ，不适合运动器官pet的特点：（1）pet 所用的放射性示踪剂中的核素是构成人体生物分子的主要元素，属于功能