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數字醫學與智能醫療
來源: | 作者: | 發布時間:2014-8-29 18:05:46

讀懂醫用電子學與醫療器械的關系


醫用電子學以現代技術、半導體技術為基礎,將醫學機械、生物醫學、新材料等多學科交錯應用于醫療研究臨床診斷治療、生化分析、保健、康復,醫用電子學的發展會促進醫療器械的發展,其發展也會促進醫用電子行業的發展。隨著社會的發展和進步,人們生活水平的提高,對醫療儀器的認識也在提高,對每個醫院醫生的診斷和治療的精準度要求越來越高。這就要求醫療設備先進,特別是專業診療設備,需要更高的診斷精準度、更快的診斷速度,這樣將促進醫用電子學的發展。

  一、 醫用電子學與醫療器械的關系

  近年來,隨著科學的進步,醫療器械不斷更新,為醫用電子學提供了強有力的理論根據。醫療器械的構造原理離不開醫用電子學理論,醫用電子學與醫療器械的關系是相輔相成的。

  隨著社會進步,有些便攜式醫療器械進入家庭,使人們隨時了解自己身體的健康情況。人口老齡化的增多,醫療器械市場需求不斷增長,人們健康意識不斷增強,促進醫用電子學的發展和進步。血壓計、血糖計等早已進入家庭,使人們及時發現血壓動態變化。如發現血壓出現不正常,及時調節飲食和生活,減少不必要的病痛。同時血糖計可以提前預防糖尿病,及時發現血糖是否增高,減少去醫院的次數和時間。電子是由原子組成的,導體之所以能夠導電,是由于導體中存在著大量可以自由移動的電荷。各種醫療器械都是醫用電子學發展的產物。如 CT 機、彩超等大型醫療設備內部芯片的制作原理,必須有一定的醫用電子學基礎理論才能解釋。隨著醫用電子行業的進步,一些醫用電子行業的最新研究結果將運用于醫療器械,使醫療器械行業得到發展。

  現實中我們每個人都希望有一個健康的身體,這就需要隨時觀察自己的身體狀況,就要用到醫療器械。要想弄清醫療器械的內部結構和原理,就需要有足夠的醫用電子學理論知識。因為,醫療器械內部由很多電子器件和集成塊組成的,每個電子器件和集成塊都需要醫用電子學知識才能知道它是如何正常工作的?茖W家們不斷研究更新醫療器械,如血壓計由機械式發展到電子數字式,體重計也由指針式發展到電子數字式,體現了全球科技的進步。

  二、電子學是一門以應用為主要目的的科學

  電子是一種極其微觀的粒子,在物理領域對其研究比較深入,它的性質決定了應用的廣泛,自由電子能夠在導體的原子之間輕易移動,利用這個原理我們通過導線可以控制引導電子的定向移動,進而為人類服務。

  電子學是研究導體及半導體如何導電的,電子學課程包括低頻電子電路、數字電路,這些都是以應用為主要目的的科學技術。如醫療器械維修專業,所開課程必須有電子學。沒有電子學知識,醫療器械內部電路原理無法解釋。有些醫療器械為什么只能用,不會修,就是因為沒有豐富的電子學知識,充分證明電子學在醫學學科中的重要性。要想維修好醫療器械,必須有豐富的電子學知識和醫學知識。

  低頻電子線路主要講半導體電子如何導電,單級、多級放大器的工作原理、差動放大器原理、多諧振蕩器原理、直流穩壓電源等知識,掌握這些基本知識,才能學習電子學高深的內容。高頻電子電路,闡述頻率高的電子學知識,數字脈沖電路,闡述電路輸入不同的脈沖電路的工作原理,有了這些電子學的基本知識,才能初步了解電子儀器的內部結構原理。電子技術是一門實用技術,是一門綜合科學。要想學好電子學,必須學好高等數學和物理。因為高頻電路涉及高等數學,物理涉及電學和磁學,它們都是相互聯系的共同體,所以,電子學是一門實用的科學。

  現代的電腦、手機這些實用電子設備,機芯都是由若干集成電路組成的,集成電路是根據電子電路原理制成的,集成塊各有不同的原理和作用。任何電子件都是在電子學原理基礎上研制成的。電子學這門學科已經普及,在飛速發展的年代起到了重要作用。在現實生活中,電子學這門科學運用到各個領域。電子技術的飛速發展使得電子儀器在醫學領域得到了廣泛的應用,如基礎醫學研究、臨床診斷和治療、病房監護以及預防保健。在這些應用過程中,電子技術不斷吸取生物醫學領域中其他學科的知識,從而逐步形成一門新興學科——醫用電子學。目前,醫用電子學已成為醫學影像、生物醫學工程,其目的是解決醫學中的有關問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。

  三、現代醫療器械在病理診斷中的重要性

  醫學發展到現代,已經是一個應用高端電子技術以及材料科學的學科。醫學的重要方面就是診斷。于是,就要有現代醫療設備,不斷發展檢測手段!霸\斷”包括診察和判斷兩方面。所謂診斷,指的是對病性、病因的判斷。在此過程中,醫生對疾病規律比較全面的掌握非常重要。具備了比較全面的知識和經驗就能作出比較準確的判斷,從而為病癥施治提供依據。為了高效準確診斷病癥,我們不得不依賴科技發展。例如運用現代檢測設備,我們可以快速采集到病理標本,并通過電子設備使用電子學的各種原理變換、傳輸、交換、處理信息,從而直觀再現出來,使我們對病癥診斷有一個科學精確的分析。不僅是病理診斷使用到,就是我們未發病的時候也能經常使用簡單而又準確的檢測儀器自檢。

  醫療器械在人們生活中起到重要作用,為醫生診斷病情提供了一定的依據,提高了診斷病癥的準確率,使醫療水平得以提高。在高節奏、高強度的競爭時代,需要強壯健康的體魄,更好地工作學習生活,要不斷學習專業知識,才能跟上快節奏的時代。尤其電子學這門學科,更要努力學好,只有掌握電子學專業知識,才能維護醫療器械。

  現代醫學的發展,醫療器械的不斷更新與換代,使醫生對病癥的診斷精確率越來越高,從而使人們的壽命不斷增長,現代醫療器械充分發揮了有效的作用,為全世界人們服務?茖W家們不斷創新研究醫療器械,加之醫生專業水平的提高,使難疑病癥得到醫治。

四、 傳感器與電子學的關系

  傳感器技術、通信技術和計算機技術一起構成了現代信息技術的三大基礎,分別被喻為五官、神經和大腦,分別完成信息的采集、傳輸和處理。隨著信息處理技術以及微處理器和計算機技術的高速發展,傳感器的作用越來越重要。傳感器是一種能把非電學量轉變成便于測量的電信號的器件。傳感器的種類很多,常用的有光電門、聲、電、光強、溫度、電位、位移、壓力、電壓等傳感器。它們的主要功能是將諸如力、熱、光、溫度等非電學量的信號轉化成電信號并通過接口電路與微機相連,實現實時監控。還有電磁傳感器、紅外傳感器、光纖傳感器。磁傳感器是最古老的傳感器,指南針是磁傳感器最早的應用。紅外技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。光纖傳感器是最近幾年出現的新技術,可以用來測量多種物理量,比如聲場、電場、
壓力、溫度。

  人體的血壓、血流 、呼吸、溫度、生物電、化學物質和生物物質,細微的變化,我們自身無法及時體驗,有時一些輕微的變化也會引起生理疾病,我們運用各種物質傳感器就能及時感知到這些變化。各種傳感器都是依賴電子學中電路處理、計算機整合等原理,通過極敏感的感知效應和強大的放大效應將生物信號轉化為直觀可見的圖像信號。于是我們便能及時獲得人體的生理健康信息。診斷結果出來我們更需要考慮治療方案,嚴重的可能需要置換人造或組織器官,這就涉及到了材料科學。而電子學在改造現有材料、創造新型材料方面發揮著積極的作用。

  五、結束語

  由此可見,盡管電子和醫學屬于不同的領域,但在科技發達的現代社會,兩者有著密切的關系,人類對電子的研究不斷進步應用到更廣泛的領域,為我們的醫學事業發展提供強大的支持。


  



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