生物信息的基本特征

基础知识部分

生物医学仪器简介（三）主讲教师：刘惠目录生物信息的基本特征生物医学仪器的分类生物医学仪器的设计原则和使用要求数字图像基础知识初步生物信息的基本特征（一）生物信息的特性生物体是一个开放的（open）、时变的（time－variant）、非线性的（non－linear），主要是确定性特征的系统，因此其信号是时变的、非线性的，主要是确定性的。

信号特点：1．信号特别弱2．频率特别低3．干扰特别强4．干扰信号与目标信号频带重叠（一）生物信息的特性在讨论信号的性质及其处理时，通常将信号分成周期的、瞬态的和随机的。在理想情况下，这些信号都可单独出现，但是实际的信号往往由两种或更多种信号组合而成。对于这种组合信号，通常可先考虑其个别的分量，然后把结果叠加起来。（二）噪声信号（1）噪声的屏蔽干扰通常是可以减少的。仔细地进行静电屏蔽和磁场屏蔽，对干扰能有效地加以消除，而由系统本身所引起的噪声通常会限制给定测量的精度。一般噪声的含量随信号带宽的变宽而增加，因此对于要求有较大的频带宽度的动态信号，需要特别注意在设计中确保测量系统有最佳的噪声性能。（2）噪声的测量测量噪声振幅的一个简便方法是求振幅的均方根值(RMS振幅)。因为对振幅取平方，所有负的振幅就变为正值，所以振幅的均方根值不为零。作业用C语言或matlab编程，实现信号与噪声的混叠，假设噪声为norm（0，1），信号为观测信号为调节A的取值，如1，2，4等，分别画出对应的的波形图生物医学仪器的分类生物医学仪器是研究生物医学工程学的一种基本手段，它的内容极广，不仅包括机械的、电的、光学的和磁的，而且还包括放射性的和核子的等各方面内容，因此，它不是单一的机电产品，或光电产品，或核子产品，而是一门综合性的边缘科学产品。由于各种先进技术的引进，特别是电子计算机技术进入，因此，现代生物医学仪器又是具有时代性的产品。虽然生物医学仪器的种类繁多，但我们可以根据它在医学临床中的应用和物理原理进行分类。

（一）按医学临床应用分类1.诊断仪器检测仪器(即人体机能的测定仪)。指对人体的各种生理参量进行测量的仪器，有血压计。血流仪，血气分析仪，心电图仪，脑电图仪，肌电图仪，肺功能仪等。图象诊断仪器(即人体形态测定仪)。指把人体内部结构描绘出来的仪器，有超声心动图象，X射线透视机，X射线CT，同位素扫描仪，R－CT，NMR—CT等。（一）按医学临床应用分类2.治疗仪器有电疗仪，微波治疗仪，超声波治疗仪，红外线治疗仪，心脏起搏器，人工脏器，X射线治疗机，放射治疗装置等。（一）按医学临床应用分类3．监护仪器有人工呼吸机，自动血压监测仪，自动监护仪等。（二）按物理原理分类医用电子仪器：如心电图机，脑电图机，肌电图机，眼电图机，超声仪，自动监护仪以及中医脉象仪等。医用光学仪器：如自动验光仪，激光仪，全息摄影仪，电子显微镜，红外热象仪等。医用放射仪器：如X射线机，X射线—CT，放射线治疗装置等。医用核子仪器：如同位素扫描仪，照相机，R－CT，NMR—CT等。作业作业：依照小组分类，调研讲义中所提及的生物医学仪器。各小组划分任务，每人负责对一种仪器产品的不同生产厂家、产品性能、特征、作用以及价格进行比较，假设你是一名医院仪器采购人员