智能信息感知技术 课件 第八章 智能医学传感技术.pptx

智能传感技术——第八章智能医学传感技术

目 录28.1智能医学传感技术基础典型智能医学传感器智能医学数据处理技术智能医学传感技术典型应用

8.1智能医学传感技术基础8.1.1医学传感器医用传感器，顾名思义，它是应用于生物医学领域的那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息，而它的输出常以电信号来表现，因此，医用传感器可以定义为：把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的变换装置。3

8.1智能医学传感技术基础48.1.1医学传感器人体生理信息有??电信息（心电、细胞膜电位）非电信息（血压、温度）从分布来说有???体内的（如血压等各类压力）体表的（如心电等各类生物电)体外的(如红外、生物磁等）

8.1智能医学传感技术基础8.1.1医学传感器5生物传感器生理参数利用生物活性物质选择性识别来测定生化物质利用材料的物理变化物理传感器非电学量参数机体的各种生物电（心电、脑电、肌电、神经元放电等）生物电电极电学量参数利用化学反应原理，把化学成分、浓度转换成电信号化学传感器

8.1智能医学传感技术基础8.1.1医学传感器常见的医学传感器？6

8.1智能医学传感技术基础78.1.1医学传感器医用传感器用于人体生理信息检测时，具有以下主要特点：被测量生理参数均为低频或超低频信息，频率分布范围在直流～300Hz。生理参数的信号微弱，测量范围分布在uV～mV数量级。被测量的信噪比低，且噪声来源可能是多方面的。由于人体是一导电体，体外的电场、磁场感应都会在人体内形成测量噪声，干扰生理信息的检测。人体是一有机整体，各器官功能密切相关，传感器所拾取信息往往是由多种参数综合而形成的。

8.1智能医学传感技术基础88.1.1生物医学传感器生物医学传感器定义为“使用固定化的生物分子 (immobilizedbiomolecules)结合换能器,用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置”。生物传感器由两个主要关键部分所构成，一为来自于生物体分子、组织部分或个体细胞的分子辨认组件，此一组为生物传感器信号接收或产生部分，另一为属于硬件仪器组建部分，主要为物理信号转换组件，主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。

8.1智能医学传感技术基础8.1.1生物医学传感器电极热→电光→电压→电FET阀值电位被测物质酶微生物细胞或组织抗原或抗体测量或控制装置识别部件9转换部件生物传感器生物传感器结构框图

8.1智能医学传感技术基础8.1.2新型医学传感器新型传感技术，比如微机电系统（MEMS）、生物化学传感器、免疫传感器等的陆续出现，加速了医疗保健的发展。传感技术使得健康状态定期或连续监控成为可能，这反过来使得新型积极护理模式的实现成为可能。因为干预治疗更为有效并且成本更为低廉，病症会更早地得到诊断，所以从长远来看，病人的未来会得到改善。10

8.1智能医学传感技术基础8.1.2新型医学传感器在疾病监测中的应用在监测慢性疾病的远程医疗领域中，已经找到了用于持续监测的解决方案，比如慢性阻塞性肺病（COPD）、充血性心力衰竭（CHF）和糖尿病。这种监测方式为疾病状态提供持续的观测，通过预测和防止疾病的急性发作，从而降低身体和经济上的成本。在急性发作后治疗病人，目前常采用应急护理模式，这种模式可能导致患者的健康和幸福毁灭性和不可逆转的改变，并且加速病人的身体衰弱。11

8.1智能医学传感技术基础128.1.2新型医学传感器在疾病监测中的应用传感技术会逐渐应用于普通人口筛查，成为国家卫生保健计划的一部分，以提高公共卫生水平。个体，尤其是那些没病找病的“疑病症”个体（那些身体健康，但是担心生病，并且通过拜访他们的医生、检测自身或者没有医学根据而服用药物以寻求安慰的个体），也很有可能会使用传感技术来积极地监测和维持他们自身的健康。随着流行的传感技术成为医疗规范，它们会显著地增加我们在疾病风险和干预治疗有效性方面的知识。现有的技术方案能帮助我们更好地理解衰老的过程，包括识别认知能力下降、衰弱的早期迹象，以及运动和神经系统的问题。传感器技术通过建立对人体健康状态变化的详尽的认知使得在个体水平上了解人体的健康状况成为可能。这些数据能提供对人体健康影响最大的病症的早期预警信号。

8.1智能医学传感技术基础138.1.3智能医学传感技术的作用（1）改变我们医疗工作的方式随着非处方诊断性测试、直接面向消费者的基因检测试剂盒、生理监测传感器以及生育能力监控的普及，正在朝着“量化自我”和“生命记录”的网上在线方式发展。寻求治疗方法或者尝试一个已知疾病风险