生物医学检测技术.ppt

医学资料 系统静态特性的主要指标有以下几点 一、线性度(非线性误差) 二、灵敏度 三、精确度(精度) 四、最小检测量和分辨率 五、迟滞 六、重复性 七、零点漂移 八、温漂 医学资料 五、迟滞 迟滞——指在相同工作 条件下作全测量范围 校准时，在同一次校 准中对应同一输入量 的正行程和反行程其 输出值间的最大偏差。其数值用最大偏差或最大 偏差的一半与满量程输出值的百分比表示。 医学资料 δH——系统的迟滞； ΔHmax——输出值在正反行程间最大偏差。 迟滞现象反映了系统机械结构和制造工艺上 的缺陷。 迟滞量： 或 医学资料 六、重复性 重复——必指在同一工 作条件下，输入量按 同一方向在全测量范 围内连续变动多次所 得特性曲线的不一致 性。 医学资料 重复性在数值上用各测量值正、反行程标准 偏差最大值的两倍或三倍与满量程YF·S的百分比 表示。 δk——表示重复性； σ——标准偏差。 当用贝塞尔公式计算标准偏差σ时，则有： Yi——测量值；n——测量次数； ——测量值的算术平均值； 医学资料 六、伪迹和干扰 在医学和生物学上，被测信号以外的任何信 号成分称为伪迹。生物医学测量系统中引起伪迹 和干扰的一个重要原因： 1、被测对象的移动而导致测量仪器移动。 2、测量仪器本机噪声、人体感应的交流干扰等。 医学资料 七、安全性 在医学测量中，为了保证安全，必须做到： 1、必须保证不危及人体生命和损害正常功能。 2、不容许轻易地试验尚不可靠的测量方法。 3、生物医学测量系统的设计要重视安全可靠。 4、生物医学测量不使被测者太疼痛、外伤或不 舒服。 5、设计医学仪器时还要考虑辐射、化学腐蚀、 毒物、有害气体、交叉感染等因素。 医学资料 第三节 生物医学测量范围 为了正确地选择和使用医用检测仪器，使用 前应该清楚了解待测参数的指标范围。下表列出 了常用的生理参数的测量范围。这些指标在不同 的资料上的报道不尽相同。有时测量目的不同， 或被测试者处于不同状态，则对同一生理指标所 要求的范围也不相同。 医学资料 0.05～20 0.05～5mV（典型值20mV） 胃 电 位 DC～25 0.05～5mV(典型值100μV) 眼 电 位 DC～25（或0.051～20） 0～1mV(典型值100μV) 视网膜电位 DC～1 0.5～100mV 平滑肌电位 DC～1000（或1～1000） -100～+200μV(典型值50μV) 细胞外电位 DC～2000（或1～2000） -100～+200μV(典型值100μV) 细胞内电位 10～5000（或10～2500） 20μV～1mV 肌 肉 电 位 0.5～100 10～100mV(典型值50μV) 颅内电极 0.5～100 10～200μV(典型值50μV) 头皮电极 脑 电 2～100 10μV～5mV(典型值10μV) 胎儿心电 0.05～80 10μV～5mV(典型值50mV) 心脏电极 0.05～80 10μV～5mV(典型值1mV) 皮肤电极 心 电 频率范围（Hz） 幅 度 范 围 参 数 医学资料 第四节 生物医学检测系统的基本特征 为了评价一个检测系统性能的品质优劣，需 要有鉴别检测系统性能的定量标准。通常按照检 测系统对输入信号频率的响应，分为静态特性和 动态特性二大类。静态特性是扫描仪器对输入信 号为直流或很低频率时的性能。它表示系统在输 入量稳定时，系统输出和输入的关系。动态特性 则需要用微积分来描述。 医学资料 Y——输出量； X——输入量； a0——零位输出； a1——系统的灵敏度，常用K表示； a2,a3,…，an——非线性项待定常数。 一、静态特性 通常，要求在静态情况下的输出——输入关系 保持线性。实际上，其输出量和输入量之间的关 系(不考虑迟滞及蠕变效应)可由下列方程式确定。 医学资料 由上式可见，如果a0 =0 ，表示静态特性通过原点。 此时静态特性是由线性项(a1X)和非线性项 (a2X2，…，anXn)叠加而成，一般可分为以下四种 典型情况。 医学资料 (a) 1、理想线性 医学资料 2、具有X奇次阶项的非线性 医学资料 3、具有X偶次阶项的非线性 医学资料 4、具有X奇、偶次阶项的非线性 医学资料 (a) (b) (c) (d) 由此可见，除图(a)为理想线性关系外，其余均为非线性关系。其中具