医用电子电路设计及应用十篇

医用电子电路设计及应用篇1

随着社会进步，有些便携式医疗器械进入家庭，使人们随时了解自己身体的健康情况。人口老龄化的增多，医疗器械市场需求不断增长，人们健康意识不断增强，促进医用电子学的发展和进步。血压计、血糖计等早已进入家庭，使人们及时发现血压动态变化。如发现血压出现不正常，及时调节饮食和生活，减少不必要的病痛。同时血糖计可以提前预防糖尿病，及时发现血糖是否增高，减少去医院的次数和时间。电子是由原子组成的，导体之所以能够导电，是由于导体中存在着大量可以自由移动的电荷。各种医疗器械都是医用电子学发展的产物。如CT机、彩超等大型医疗设备内部芯片的制作原理，必须有一定的医用电子学基础理论才能解释。随着医用电子行业的进步，一些医用电子行业的最新研究结果将运用于医疗器械，使医疗器械行业得到发展。现实中我们每个人都希望有一个健康的身体，这就需要随时观察自己的身体状况，就要用到医疗器械。要想弄清医疗器械的内部结构和原理，就需要有足够的医用电子学理论知识。因为，医疗器械内部由很多电子器件和集成块组成的，每个电子器件和集成块都需要医用电子学知识才能知道它是如何正常工作的。科学家们不断研究更新医疗器械，如血压计由机械式发展到电子数字式，体重计也由指针式发展到电子数字式，体现了全球科技的进步。

二、电子学是一门以应用为主要目的的科学

电子是一种极其微观的粒子，在物理领域对其研究比较深入，它的性质决定了应用的广泛，自由电子能够在导体的原子之间轻易移动，利用这个原理我们通过导线可以控制引导电子的定向移动，进而为人类服务。电子学是研究导体及半导体如何导电的，电子学课程包括低频电子电路、数字电路，这些都是以应用为主要目的的科学技术。如医疗器械维修专业，所开课程必须有电子学。没有电子学知识，医疗器械内部电路原理无法解释。有些医疗器械为什么只能用，不会修，就是因为没有丰富的电子学知识，充分证明电子学在医学学科中的重要性。要想维修好医疗器械，必须有丰富的电子学知识和医学知识。低频电子线路主要讲半导体电子如何导电，单级、多级放大器的工作原理、差动放大器原理、多谐振荡器原理、直流稳压电源等知识，掌握这些基本知识，才能学习电子学高深的内容。高频电子电路，阐述频率高的电子学知识，数字脉冲电路，阐述电路输入不同的脉冲电路的工作原理，有了这些电子学的基本知识，才能初步了解电子仪器的内部结构原理。电子技术是一门实用技术，是一门综合科学。要想学好电子学，必须学好高等数学和物理。因为高频电路涉及高等数学，物理涉及电学和磁学，它们都是相互联系的共同体，所以，电子学是一门实用的科学。现代的电脑、手机这些实用电子设备，机芯都是由若干集成电路组成的，集成电路是根据电子电路原理制成的，集成块各有不同的原理和作用。任何电子器件都是在电子学原理基础上研制成的。电子学这门学科已经普及，在飞速发展的年代起到了重要作用。在现实生活中，电子学这门科学运用到各个领域。电子技术的飞速发展使得电子仪器在医学领域得到了广泛的应用，如基础医学研究、临床诊断和治疗、病房监护以及预防保健。在这些应用过程中，电子技术不断吸取生物医学领域中其他学科的知识，从而逐步形成一门新兴学科——医用电子学。目前，医用电子学已成为医学影像、生物医学工程，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

三、现代医疗器械在病理诊断中的重要性

医学发展到现代，已经是一个应用高端电子技术以及材料科学的学科。医学的重要方面就是诊断。于是，就要有现代医疗设备，不断发展检测手段。“诊断”包括诊察和判断两方面。所谓诊断，指的是对病性、病因的判断。在此过程中，医生对疾病规律比较全面的掌握非常重要。具备了比较全面的知识和经验就能作出比较准确的判断，从而为病症施治提供依据。为了高效准确诊断病症，我们不得不依赖科技发展。例如运用现代检测设备，我们可以快速采集到病理标本，并通过电子设备使用电子学的各种原理变换、传输、交换、处理信息，从而直观再现出来，使我们对病症诊断有一个科学精确的分析。不仅是病理诊断使用到，就是我们未发病的时候也能经常使用简单而又准确的检测仪器自检。医疗器械在人们生活中起到重要作用，为医生诊断病情提供了一定的依据，提高了诊断病症的准确率，使医疗水平得以提高。在高节奏、高强度的竞争时代，需要强壮健康的体魄，更好地工作学习生活，要不断学习专业知识，才能跟上快节奏的时代。尤其电子学这门学科，更要努力学好，只有掌握电子学专业知识，才能维护医疗器械。现代医学的发展，医疗器械的不断更新与换代，使医生对病症的诊断精确率越来越高，从而使人们的寿命不断增长，现代医疗器械充分发挥了有效的作用，为全世界人们服务。科学家们不断创新研究医疗器械，加之医生专业水平的提高，使难疑病症得到医治。

四、传感器与电子学的关系

传感器技术、通信技术和计算机技术一起构成了现代信息技术的三大基础，分别被喻为五官、神经和大脑，分别完成信息的采集、传输和处理。随着信息处理技术以及微处理器和计算机技术的高速发展，传感器的作用越来越重要。传感器是一种能把非电学量转变成便于测量的电信号的器件。传感器的种类很多，常用的有光电门、声、电、光强、温度、电位、位移、压力、电压等传感器。它们的主要功能是将诸如力、热、光、温度等非电学量的信号转化成电信号并通过接口电路与微机相连，实现实时监控。还有电磁传感器、红外传感器、光纤传感器。磁传感器是最古老的传感器，指南针是磁传感器最早的应用。红外技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。光纤传感器是最近几年出现的新技术，可以用来测量多种物理量，比如声场、电场、压力、温度。人体的血压、血流、呼吸、温度、生物电、化学物质和生物物质，细微的变化，我们自身无法及时体验，有时一些轻微的变化也会引起生理疾病，我们运用各种物质传感器就能及时感知到这些变化。各种传感器都是依赖电子学中电路处理、计算机整合等原理，通过极敏感的感知效应和强大的放大效应将生物信号转化为直观可见的图像信号。于是我们便能及时获得人体的生理健康信息。诊断结果出来我们更需要考虑治疗方案，严重的可能需要置换人造或组织器官，这就涉及到了材料科学。而电子学在改造现有材料、创造新型材料方面发挥着积极的作用。

五、结束语

医用电子电路设计及应用篇2

关键词：建筑电气设计；医院综合楼；供电方案

中图分类号：TU2文献标识码： A

本文以某医院供配电设计为实例，对医院综合楼的供配电系统、照明系统、防雷与接地系统、漏电保护及线路选择等问题进行阐述和总结。

1.工程概况

本工程建筑面积43720m2，其中地上22490 m2，地下21230 m

2.电气负荷及供电

急诊部、MRI、百级洁净空调系统用电，走道照明；内科ICU；机械停车等用电；消防系统（消防报警系统，消防通风系统，应急照明，电动的防火卷帘等）；安防系统；其中门诊手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备及照明用电为特别重要负荷。

二级负荷：中心供应；诊断用CT；客梯用电；排水泵、电伴热等。

三级负荷：其余负荷。

电气负荷计算采用了需要系数法并考虑其最大负荷的同期系数。本工程采用低压电容器作为无功功率补偿，以提高功率因数。工程负荷计算如下表：

本项目需由市政引入的双重10kV电源，此2路10kV电源采用单母线分段运行方式，设母联开关，平时每段同时分列运行，当一路电源故障时，通过手动或自动操作联络开关，另一路电源负担全部一、二级负荷。变配电所设在本楼地下二层，面积约400㎡。所内下设层高2.2m电缆夹层，电缆夹层设防水和排水措施。根据医院所在地区的医疗状况和使用要求，本项目设自备应急柴油发电机组。消防计算负荷合计：1348.8kW，重要负荷的计算负荷：910kW。以两项较大者为参考，选取1台1350kW自备应急柴油发电机组作为本项目重要负荷的备用电源。机房设在门急诊综合楼地下二层10kV总变配电所旁，面积约110 ㎡。

3.照明设计

照明电压为220V，电梯井道内的照明灯具，将采用交流36V电源供电。

3.1 照度标准

照度标准依据国标“建筑照明设计标准”（GB50034-2004），主要场所照度标准如下表：

3.2 设计中注意医疗功能性用房照明的特殊要求诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500K左右。病房、急诊观察室、手术室、治疗室等处的顶灯采用漫反射式灯具，以减少眩光。手术室、中心手术部清洁走廊、污物、洗消等处设置电子灭菌灯。测听室的照明采用白炽灯。眼科暗室采用可调光的白炽灯。每个病床有床头灯，病房及病房区设夜间照明灯。

另外医院典型场所照明是体现医院现代化形象的一个重要手段。现代化医院拥有良好的照明系统，在明亮舒适的环境下能够舒缓病人的不良情绪，使病人能安心地等待就诊和治疗，为治疗带来积极的效果，保证医务工作者能高效快捷地完成各项工作，缓解医护人员精神及身体的疲劳以提高工作效率。

3.3 其他灯具选型及安装

配变电所、强弱电竖井、病房值班及电梯机房等无吊顶的房间采用控照式荧光灯链吊安装；夹层和设备层采用控照式荧光灯吸顶安装，地下一层水泵房、冷冻机房及热交换间采用壁装投光灯。空调机房采用控照荧光灯壁装；楼梯间和雨棚等处采用1 > 60W斜扁圆吸顶灯；淋浴、开水间采用吊装防水防尘灯管。首层急诊、儿科及大堂雨棚采用节能筒灯吸顶安装。手术室、口腔诊室及修复诊室等采用棱晶面罩荧光灯嵌顶安装；病房采用棱晶面罩荧光灯吸顶安装。荧光灯管采用高显色荧光灯管。办公室、诊室、化验、挂号、收费、药房及病历等房间采用2 X 36W格栅荧光灯嵌顶安装。洗消及消毒等潮湿环境场所采用密闭式荧光灯吸顶安装。走道采用1X 18W 格栅荧光灯嵌顶安装，候诊、大堂及卫生间等处采用2X 18W 格栅荧光灯嵌顶安装。病房设置地脚灯。各强电竖井内均设有应急照明配电箱，其电源由配变电室提供两路电源末端切换，为疏散通道及人员密集的门诊楼内的应急照明提供可靠电源。为便于疏散，在疏散走廊和楼梯间设有明显的疏散指示灯和安全出口灯。

3.4 医院紫外线配置

根据《民用建筑电气设计规范》规定，传染病科室的门急诊、候诊厅、传染病房、诊室和厕所及污染区的走道等场所应设置紫外线杀菌灯。其回路电源宜集中在护士台控制，由医护人员选择在合适的时间进行紫外线消毒，控制紫外线灯的开关需设计明显的标识以区别于普通照明开关。采用紫外线杀菌灯是医院杀灭空气中细菌的有效方法，但因其所具有的强烈的紫外线有碍眼睛健康，所以设置时应尽量避免将紫外线直接照射到病人或者医务人员的视野内。因此，应在房间无人的情况下使用紫外线灯杀菌。

紫外线灯数量由以下公式确定：

有一般卫生要求时，N=4P2/H.V.F

有高度杀菌要求时，N=0.05v/H.F

式中，N 紫外线杀菌灯数量(按30W/支计);

P 室内人数;

H 杀菌灯至设备距离(m);

V 房间体积(m);

F 灯具效率(可取0.8)。

工程实际设计中常可对上述公式进行简化估算，如果对于一般卫生要求时，可在15～20平方米内设置一盏灯，对高度杀菌时，数量可再增加一倍(如传染病房、污染区厕所及走道)。

4.防雷与接地系统

本工程按二类防雷建筑物设置。屋顶避雷带作接闪器防直击雷。高出屋面的金属装饰物兼作接闪器。采用柱内主钢筋作防雷引下线，利用基础主钢筋网作自然接地体。

防直接雷措施：二类防雷建筑物；屋面采用小于10mx10m或12mx8m的避雷网保护，凡突出屋面的女儿墙、水箱顶、楼梯顶等设明装避雷带，屋顶造型的所有金属支架均与避雷带连接。防雷引下线利用结构柱内的主筋焊接。引下线平均间距不大于18m；还应将建筑物外圈的金属栏杆和金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。

防雷电波侵入措施：凡进入建筑物的各种线路及管道，包括水管、强电线路穿管、弱电线路穿管等，尽可能全线埋地引入，并在各入户处将电缆金属外皮、钢管、金属管道等与总等电位接地端子箱连接。整个电源采用TN-C-S 供电系统，在进线处做重复接地。

接地措施：建筑物内的电气设备的工作接地及保护接地与该建筑物防雷接地采用联合接地方式，利用大楼（建筑物）的桩基、承台内的钢筋及地梁内主筋连通作为接地系统的接地装置，接地电阻小于或等于1Ω。并在低压配电间、弱电机房的墙上，下边距地300mm高度安装总等电位端子箱，总等电位端子箱的接地引上线至少有4 处不同的-40x4 热镀锌扁钢与基础接地极可靠连接，总等电位端子箱做法详见国标图集《等电位联结安装》02D501-2 P13。建筑物内的电气装置做等电位联结（进线处做总等电位联接MEB和局部等电位联接LEB），所有卫生间、手术室、治疗室均要求做局部等电位联接LEB。电气装置内的PE保护线与接地干线，各种金属管路及建筑物的金属结构等互相联结。在各层平面设接地端子箱，在相关各室内设接地端子盒。

5.结束语

医院的电气设计必须遵照“以人为本”的宗旨，除了满足使用功能和电气安全要求外，还要结合医院的实际要求，全面考虑，才能设计出安全、适用和舒适、节能的建筑。

参考文献

[1]吴晓燕;;浅谈建筑施工电气的设计与安装[J];黑龙江科技信息;2011年02期

[2]孙立春;;建筑电气施工中的质量通病和防治措施分析[J];黑龙江科技信息;2011年23期

医用电子电路设计及应用篇3

[关键词]：医技楼；建筑电气；设计安装

中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：

按照功能、任务不同，我国医院分为：一级、二级、三级。一级医院是直接向一定人口提供预防、医疗、保健、康复服务的基础医院、卫生院；二级医院是向多个社区提供综合医疗卫生服务和承担一定教学、科研任务的地区性医院；三级医院是向几个地区提供高水平专科性医疗卫生服务和执行高等教学、科研任务的区域性以上的医院。各级医院又分为甲、乙、丙三等，三级医院增设特等，共三级10等。一般性综合医院均设有急诊、门诊、手术、医技、康复、体检、住院、行政办公及服务性用房。下面本人就综合性医院医技楼建筑电气的设计与安装浅谈几点意见。

1.负荷等级

医技综合楼中的医技设备：血液透析、病理切片分析、核磁共振、介入检查与治疗用CT（电子计算机断层扫描）及X光机扫描、血库、高压氧仓、加速器机房、培养箱、冰箱、恒温箱、洁净度空调、通风等用电负荷均为一级负荷。

2.供电方式

随着科学技术的发展，医疗用电子设备越来越多，越来越精密，且对用电的要求也越来越高。为了确保供电安全、可靠，根据医院的规模，可采用以下几种供电方式。

a.对二级以上医院，应采用两路10KV双重电源供电，一级负荷别重要负荷增设自备柴油发电机，重要设备的末端应采用UPS（不断电源）供电。

b.对于一级医院，应采用一路10KV供电，重要设备末端应采用UPS供电。

c.收治重症传染性疾病患者的医院空调、易感染区应采用专用风道，空调应设专用变压器，与动力、照明变压器分开。

d.敏感电子医疗设备对电源质量有较高要求，特殊医疗设备对电压要求更高，同时瞬时压降较大，如医用影像系统设备等，大型医院此类设备宜采用专用变压器供电。

3.低压配电系统

根据医疗建筑，特别是医技设备负荷的特殊性，并考虑到以后可持续发展，参考相关规定、规程要求，确定不同医疗场所、医疗设备的低压配电系统。

根据国标（GB50333-2002）的要求，医院洁净手术部包括重要医技体内介入、值入、透析检查治疗，主要选用TN-S系统和IT系统两种方式，并且规定心脏外科手术必须设置有隔离变压器的功能性接地系统，即IT接地系统，也称医疗隔离电源系统。因此类设备正常泄漏电流不得大于10μA（微安）；当发生接地故障时，其泄漏电流不得大于50μA。TN-S和IT系统的原理在此不再单独表述。下面单就医技医疗设备的低压配电系统作简单阐述：

医疗场所按使用接触部件所接触的部位及场所分为：0、1、2三类。各类应符合下列规定：0类为不使用接触部件的医疗场所；1类为接触部件只接触躯体外部的场所；2类为将接触部件介入躯体内部，如心内诊疗术、各类体腔镜、介入、值入手术等，一旦发生泄电、断电将危及生命安全和重要医疗场所设备。

X射线诊断机、CT、ECT（核医学显像）机为断续工作用电设备；X射线治疗机、电子加速器及NMR-CT机（核磁共振）为连续工作用电设备，在计算负荷选择配变时应使变压器在合理负载率下运行。

大型医疗设备的供电应从变电所内引出单独的回路，其电源系统应满足设备对电源的内阻要求。大型医疗设备瞬时压降较大，其独立回路一方面要保证压降控制在一定范围内，另一方面要减小对其它设备的影响。设计及安装时要考虑满足电源压降指标及电源内阻指标。对于压降指标可合理确定选择配电回路电缆型号截面解决；而对于内阻指标则要综合考虑供电回路阻抗，使其与大型医疗设备所要求的电源内阻指标匹配。

上述医疗设备容量大小不一，从安全角度考虑，应分别设置切断电源的总开关，在停止使用时宜切断电源。

a.X射线管电源大于或等于400mA的射线机，应采用专用回路供电，切不应与其它电力负荷共用同一回路。

b.CT机电子加速器应不少于两个回路供电，其中主机部分应采用专用回路供电。

c.多台单相、两相医用射线机应接于不同的相导体上，并宜三相负荷平衡，供电线路应采用铜芯绝缘线或电缆；电源开关箱应设在便于操作处，不得安装在射线防护墙上。

d.NMR-CT室内的电气管线、器具及其支持构件不得使用铁磁物质或铁磁制品；进入室内的电源电线、电缆必须进行滤波。核磁室照明应选择白炽灯，并应对灯具作屏蔽处理。

e.从安全考虑，同位素治疗室、电子加速器治疗室、CT机室的入口处，应设置红色工作标志灯，标志灯应由设备操纵台控制；同位素治疗室、电子加速器治疗室应设置门机联锁控制装置。

4.接地与安全防护

在建筑电气接地系统中，综合性医院的接地尤为重要，在设计与安装中应严格按规程要求执行，其接地系统包括以下几个部分：防雷接地、配电系统接地、建筑设备接地（如消防、结构化布线、监控、楼控等系统）、保护接地、总等电位联结。综合性医院接地宜采用共用接地系统，各医疗设备机房应设专用接地端子箱，并通过接地干线引至基础接地网。但对有特殊要求的大型医疗设备，应预留单独接地条件。

医院电气设备接地电阻值应按设备技术要求确定，正常情况下宜采用共同接地方式，其接地电阻不大于1Ω。如需采用单独接地，一般不大于4Ω，两接地网的距离不小于10m。

为降低发生接地故障时电气装置外露部分的接触电压，降低或消除从建筑物外部窜入电气装置外部上的危险电压，防止电击事故的发生，必须在建筑物内作等电位联结及辅助导电位联结。

5.谐波治理

随着医疗行业的发展，综合性医院装备了许多电子医技设备，这些设备共同的特点是：设备运行会产生大量的高次谐波。医疗设备所在配电系统中，如果存在大量的谐波，会使电压、电流波形发生畸变，影响系统供电质量。同时还对其它供电及用电设备造成危害：缩短设备使用寿命，干扰重要医疗设备的正常工作。所以医院配电系统的谐波治理已成为医院和设计部门必须考虑的问题。

医院中核磁共振设备和加速器等医技设备产生大量的谐波电流，是主要的谐波源；电子检测设备也是典型的谐波源，其典型谐波频谱集中在3次、5次.7次、9次、11次、13次，频谱范围大约在3～49次，频谱宽，电流总谐波畸变率电流畸变率THDI高，大约在50%～60%。

对于在建医院建筑，可以通过如下方式预估谐波电源，选取相应的滤波设备。

a.就地补偿：按设备工作电流乘以谐波畸变率，即可得出谐波电流有效值，可选择相应电流的三线滤波器。

b.集中补偿：考虑到主母线或配电干线上可能含有照明、动力、空调等负载，应选用相应容量的四线滤波器。集中补偿滤波设备的谐波电流有效值可按计算电流乘以谐波畸变率，畸变率按15%考虑。

c.如果不采用就地补偿，只采用集中补偿，医技设备与其它电气设备混合供电，可以将畸变率提高到20%进行估算。

医用电子电路设计及应用篇4

关键词:VHDL; Max+Plus Ⅱ; 计数器; EDA技术

中图分类号:TP311文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2010)08-0070-03

Medical Application of EDA Technology Taking VHDL Language as Core

TAN Xiao-ling, DUAN Xin-wen

(Qinghai Normal University, Xining 810008, China)

Abstract: As a new hardware description language, VHDL is mainly used for the description, simulation and automatic design of digital circuits and systems. It is the core technology of current clectronic design automation (EDA) and can be more widely used in the medical speciality and other relative fields along with the development of information technology. In this study, the counter designed with VHDL was applied to human pulse measurement. Compared to the artificial method, the results measured by such counter is more accurate and can be displayed intuitively by the digital tubes. It shows the close contact between the digital system designed with VHDL and medicine, as well as its great prospects on the medical practice. It had proved that the combination of EDA and medicine not only promotes the further application of EDA technology, but also boosts the development of medicine greatly.

Keywords:VHDL; Max+Plus Ⅱ; counter; EDA technology

0 引 言

VHDL超高速集成电路硬件描述语言是随着集成电路系统化和高度集成化逐步发展起来的,是一种用于数字系统设计、测试,面向多领域、多层次的IEEE标准硬件描述语言。它从20世纪70年代作为电路设计工具诞生于美国国防部至今,已经成为十分流行的硬件描述工具,并且为大多数EDA工具所支持\。随着电子技术的不断进步,数字系统的设计正朝着高速度、大容量、小体积的方向发展。 传统的自底而上的模式已不能满足芯片和系统的设计要求。为了提高设计效率,能够简化设计流程,大幅降低设计难度的VHDL设计方法受到广泛关注。VHDL与其他传统集成电路描述语言相比,具有明显优势\:

(1) 功能强大,描述力强。可用于门级、电路级甚至系统级的描述、仿真和设计。

(2) 可移植性好。对于设计和仿真工具及不同的平台均可采用相同的描述。

(3) 研制周期短, 成本低。

(4) 可以延长设计的生命周期。

(5) 具有电路仿真与验证功能,用户甚至不必编写相量测试即可进行源代码级调试。设计者能够跳过电路实验,直接对各种方案进行比较和选择,使设计效率得以提高。

(6) 对设计的描述具有相对独立性。

(7) 语言标准、规范,易于共享和复用。

目前,VHDL渗透了电子技术及其相关的各个工业领域,在工业设计中发挥着日益重要的作用。在世界范围内,关于VHDL在多个领域尤其在芯片,系统设计方面的应用研究已经取得众多瞩目成果。

而将VHDL与医学相结合,势必成为电子自动化设计(EDA)一个全新的研究方向,本文主要研究将EDA通过VHDL应用于医学,以对脉搏的测量为例,以实现数字系统对人体多种生理活动及生理反应的直观精确测量。

1 实验设计

1.1 EDA技术在医学教学中脉搏测量中的应用探讨

在临床诊断,护理学等中介绍脉搏的测量时认为脉搏很容易在手腕掌面外侧跳动的桡动脉上摸到,也可测量颈部的颈动脉或腹股沟的股动脉。其测量方法是病员手臂放于舒适位置,用食指,中指,无名指的指腹端按压在桡动脉表面,一般病员默数半分钟,将所测的脉率乘以2便是一分钟的脉数,异常病人测一分钟。成年人的脉搏在安静状态下每分钟是60~80次。如少于60次是心动过缓。但训练有素的运动员,脉搏有时也在60次以下,这正是心脏健康有力的表现。如超过100次是心动过速。体力活动或情绪激动时,脉搏可暂时增快,发烧时脉搏也增快。一般是体温每升高1 ℃,脉搏就增加10~20次。此法只能粗略计算脉搏跳动,如将VHDL语言应用其中,便可以通过EDA实验箱中的七段数码管直观准确地看到一分钟的计数结果,并与之前通过医学教材讲授方法测出结果相比对,从而判定测量的正确与否。

1.2 设计思路

将脉搏信号通过脉搏传感器采集进入计算机,而后作为输入信号,而此信号作为脉冲信号,即如时钟信号一般,当输入时计数器开始计数,如下面设计一个十进制计数器的VHDL描述便可用来对所采集的脉搏信号计数\。

1.3 VHDL设计流程

VHDL流程设计\如图1所示。

图1 VHDL流程设计图

现在,计算机辅助工程软件的供应商已把日益通用的硬件描述语言VHDL作为其CAD 或EDA 软件输入与输出的标准, 其中ALTEKA公司提供的综合工具Max+Plus Ⅱ,具有全面的逻辑设计能力, 从编辑、综合、布线到仿真、下载都十分方便。

2 设计方案与结果分析

VHDL 语言设计十进制计数器的源程序\:

library ieee;

use ieee.stdlogic1164.all;

use ieee.stdlogicunsigned.all;

entity jsq is

port(cp,rst:in stdlogic;

cp1:out stdlogic;

q:out stdlogicvector(3 downto 0));

end jsq;

architecture behave of jsq is

begin

process(cp,rst)

variable q1:stdlogicvector(3 downto 0);

begin

if rst=′1′ then q1:=(others=>′0′);

elsif cp′event and cp=′1′then

if q1

else q1:=(others=>′0′);

end if;

q

end if;

if q1="1001" then cp1

else cp1

end if;

end process;

end behave;

在程序输入完成后, 经Max+Plus Ⅱ中的Compiler编译通过后,可用Stimulator进行仿真,查看仿真结果,如图2所示。

图2 经Max+Plus Ⅱ编译,通过Stimulator得到的仿真结果

也可以加入七段显示译码器的VHDL设计来通过实验箱的七段数码管扫描显示计数结果\仿真结果如图3所示。

图3 译码器的仿真结果

代码如下:

library IEEE;

use ieee.stdlogic1164.all;

use ieee.stdlogicunsigned.all;

entity huay is

port( q1:in stdlogicvector(3 downto 0);

light:OUT stdlogicvector(6 downto 0));

end huay;

architecture behave of huay is

begin

process(q1)

begin

case q1 is

when"0000"=>light

when"0001"=>light

when"0010"=>light

when"0011"=>light

when"0100"=>light

when"0101"=>light

when"0111"=>light

when"1000"=>light

when"1001"=>light

when others=>light

end case;

end process;

end behave;

最终实现的顶层文件原理图如图4所示。

图4 顶层文件原理图

顶层文件设计如图4所示,通过该文件可以实现译码,下载到EDA实验箱时,便可于实验箱的数码管上读出相应的脉搏数,如图5所示。

图5 通过数码管得到的最终仿真图

VHDL语言与医学内容的结合,除了应用于脉搏的测量,还可应用于心跳及呼吸等的测量,以及受人体对声、光刺激后的生理反应时间的测定\等。电子自动化设计(EDA)及其相关技术,在医学领域具有巨大的应用前景,有待进一步的研究和发掘。

3 结 语

VHDL是一种随着电子技术的不断发展,为满足电路系统化和高度集成化要求而发展起来的一种新型硬件描述语言。VHDL具有广泛的应用范围,在芯片及电路系统设计等方面发挥着日益重要的作用\。以VHDL为核心的EDA技术应用于医学,能直观准确的测量人体的脉搏心跳,呼吸等生理活动,以及受到外界刺激的生理反应等,在医学领域存在广阔的发展空间,随着进一步的探索和实践,必将对医学的发展起到极大的推动作用。

参考文献

[1]陈耀和. VHDL语言设计技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2004.

[2]汪国强. EDA技术及应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006.

[3]潘泽强. VHDL语言在数字电路教学中的应用[J]. 科技资讯, 2008(35): 15.

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医用电子电路设计及应用篇5

【关键词】大型综合医院，供配电，系统设计

中图分类号： N945.23 文献标识码： A 文章编号：

一.前言

近些年来，我国的科学技术水平有了长足的进步，经济得到繁荣，经济实力的支撑，和各种核心技术的突破，为我国医疗卫生事业的迅速发展提供了强有力的经济动力和技术支撑，人们生活质量得到改善的同时，也对我国的医疗卫生条件和服务水平有了更多的关注和重视。这些年来，虽然我国的医疗卫生条件有了很大的发展和进步，但是，从总体而言，我国医疗建筑设施的老化情况严重，比如供配电系统陈旧，不完善，安全隐患多等，同时，医疗建筑设施的老龄化要远远落后于我国医疗设备和医疗技术的突破，随着医疗设施的专业化和特性要求，对整个医院的设施系统都有了更高的要求，大型综合型医院的供配电系统是整个医院正常运转的基础环节，做好供配电系统的设计，不仅仅有助于提高医疗服务水平，提保证医疗质量，同时，有助于节约各种能耗，有助于维护系统的安全。

二.大型综合医院供配电系统设计分析

1.供配电形式设计和选择

（一）重要手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备及照明用电是一级负荷特别重要负荷，采用两路电源再加应急电源供电，并且严禁其他负荷接入应急供电系统。

（二）急诊部、监护室、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病例切片分析、磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、血库、治疗室及配血室的电力照明用电，培养箱、恒温冰箱，走道照明用电，百级洁净度手术室空调系统用电、重症呼吸感染区的通风系统用电，是一级负荷，采用两路电源供电（一路电源发生故障，另一路电源自动切换保障供电连续）。

（三）一般诊断用CT及X光机用电，客梯用电、一般手术室、病房、照明用电，是二级负荷，采用两回路供电。

（四）大型重要医疗设备的供电应由变电所单独的回路供电，其供电系统应满足设备对电源内阻的要求。大型医疗设备瞬时的冲击电流大，产生的瞬时压降大，给大型医疗设备供电，由变电所引出单独回路供电，可以保证线路的压降控制在一定范围，而且减少对其他设备的影响。医疗设备对电源压降有具体要求，体现在为电源压降指标和电源内阻指标，需要全面考虑供电回路的电阻和阻抗，满足大型医疗设备对内阻的要求。

（五）医院消防负荷，根据医院建筑分类而定，医院建筑要是一类高层消防负荷为一类负荷，其余医院消防负荷是二级负荷。消防设备两路电源供电，均在末端自动切，换疏散诱导照明采用双回路末端互投并自带蓄电池供电。

2.照明设计和照度选择

设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500K左右，病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。在病房建议用间接照明，手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。对特殊场所的照明应采取不同方式：磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方，灯具采用了直流电源；测听室的照明采用白炽灯；眼科暗室用可调光的白炽灯。

3.接地保护设计

（一）大型综合医院接地系统设计中，医疗设备发生漏电会危及人们的生命，因此，对医院的电气安全提出了更高的要求，TN-C系统严禁用于医疗场所的供电系统中，一般采用TN—C—S系统，但是对于任何一个建筑单体在电源进户后，电源中性线和接地保护PE线严格分开，不再重合。医院接地系统在做好每个建筑物的总等电位联结后，对医院的一些特殊场所，如手术室、重症监护病房、血液透析室、病房带淋浴的卫生问等做好局部辅助等电位连接，这是医院接地系统的一个特点，不能疏忽。用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域”内的医院用电气设备和系统供电回路均应采用医疗IT系统，例如进行心脏手术的设备其正常泄露电流不得大于10mA,发生第一个接地故障时其泄露电流不得大于50 mA,因通过病人心脏的电流如超过50 mA可导致病人心室纤颤而死亡，为此需要严格限制第一次故障电流。主要措施是在手术室或其邻近处安装一台1：1的隔离变压器，其二次回路不接地，以IT系统供电，保障人生命安全。

（二）在整个大型综合医院的供配电系统设计中，笔者发现，在这些医院的诊疗设备中，都带有很多的计算机和微处理器，因而也对整个供配电系统中的基准电位的稳定性有着更为严格的要求。在供配电系统设计时候，对这个基准电位既可以设计为悬浮，也可以设计为接地，但是为了防止发生漂移，一般在设计过程中，会将基准电位设计选择为大地。同时将接地值严格控制在1 Q以下，如此，就要在设计过程中，将电气设备附近设计专用的电子信号接线盒，一般而言，多采用16—25mm2多股铜芯线穿绝缘管由建筑物的接地体直接引来。在大型综合医院中，病房里，病床的上方都会设计一个供氧吸引和电源插座的综合线槽，并在线槽的板面上设计专门的接地端子，也就是信号接地的端子，有着十分有效的接地保护效果，但是，在医院供配电系统设计实际操作过程中，由于信号地使用具有一定的随机性，固定性较差，因而，一般可以采取树干式垂直连接医院系统中的信号接地端。

4.节电设计

大型综合医院能耗较大，因此，要做好整个医院的节电设计，这不仅仅是进一步优化整个大型综合医院供配电系统的必要举措，也是我国医疗卫生行业发展的必然要求。同时，在我国面临严重的资源能源危机的情况下，加强对医院的节电设计，可以有效降低医院运行的成本，减轻患者的医疗负担，有助于推进我国和谐社会的进程。

在医院建设期间，在进行整个医院的供配电系统设计时候，要从我国节能等各个方面的相关法律规范和政策方面进行考虑，比如可以实施绿色照明，如此，有助于节约照明用电，减少各种能耗，降低污染，提高医院照明的优质高效。在设计过程中，可以使用新型的，节能效果很好的电子镇流器，三基色荧光灯等，在进行供配电系统设计时候，可以选择一些直管式高功率的灯具，同时，选择的灯具敞开覆盖面积要尽可能的宽泛，要具有很强的反射率。

在整个供配电系统设计时候，要选择好各种节能电器产品，比如节能型变压器，高低压电气开关，继电器、接触器等。并根据功率的不同，实施分级补偿措施，就地实施补偿。在电能的计量上，可以据实际情况，实施分级计量，并结合成本的有效核算，加强对整个供配电系统中电能的控制和使用。

三.结束语

虽然我国的大型综合医院在供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷，但是，随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强，将会为我国的医疗卫生事业的发展奠定更为坚实的发展基础，为了保证大型综合医院的正常运转，提高医院服务水平和服务质量，可以实施独立的供配电系统，同时，要进一步完善各种应急措施，比如设置应急的电源，如此，可以在发生一些突发事件时候，保证医院的供配电能够正常进行，对人们的生命形成更强有力的保证。在进行医院的供配电设计时候，要充分考虑到医院建筑供电要求高，供电负荷复杂的特点，要在综合考虑整个医院的器械设备和功能的基础上，采取有效的设计工艺，严格设计流程，在医院相关各个部门共同的配合下，加强双方的沟通，保证供配电设计能够充分满足医院各方面的需求，同时，要在实践中，不断促进整个医院供配电系统的优化。

参考文献：

[1]杨继元 医院供配电系统设计简述 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年18期

[2]严晨 医院供配电系统设计 [期刊论文] 《现代建筑电气》 -2010年7期

[3]段晋晋 现代医院手术室供配电系统设计与研究 [期刊论文] 《科技风》 -2011年2期

[4]戴德慈 王磊 崔晓刚 医院建筑一级负荷供配电设计的技术措施 [期刊论文] 《智能建筑电气技术》 -2010年3期

[5]谭作用 浅谈手术室供配电电气设计方式及安全保护 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年28期

医用电子电路设计及应用篇6

Abstract： The paper analyzes the strong current and intelligent weak current design of the relocating project of Beihai Second People's Hospital， and summarizes the setting characteristics of strong current and intelligent weak current， hoping to be helpful to the improvement of hospital construction.

关键词： 3A级医院；供电电源；电气安全；照明；智能弱电

Key words： 3A-level hospital；power supply；electrical safety；lighting；intelligent weak current

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）20-0071-02

1 工程概况

北海市第二人民医院搬迁工程，规划净用地面积96065.93m2，总建筑面积147665.35m2，其中门诊医技楼39149.98m2、住院病房楼49577.61m2、感染性疾病门诊楼5436.00m2，属三类甲等医院，为一类建筑，于2012年4月完成了一期的施工图设计。

2 电源系统设置

医院项目不同于一般建筑，用电负荷除具有很多一级负荷外，还具有较多的属于一级负荷中“特别重要负荷”，这类负荷是：急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、CT扫描室、血库、高压氧仓、加速器机房、治疗室、配血室等。

本项目设计的主电源采用双重10kV高压电源供电，当一路电源发生故障时，另一路电源立即启动供电。尽管如此，仍有可能出现全部市电中断的情况，因此，在已有两路市电的情况下，还需增加第三电源，增设了快速自起动柴油发电机组，保证在15s内能向一级负荷中“特别重要负荷”进行供电。

医院还有许多需要极短恢复供电时间的场所和设备，我们根据医疗设备的特点和切换时间，分别采用了EPS和UPS电源，容量以该区域特别重要负荷的1、2倍进行设置，供电时间≥180分钟。

3 低压配电系统设置

根据负荷分级和负荷性质要求，将普通电力、空调电力、消防电力、照明及应急照明等均自成配电系统，对于一、二、三级负荷严格进行区分，避免混用配电回路。对于较重要的负荷配电级数不超过三级，非重要的负荷不超过四级；对容量较大和较重要的用电负荷采用放射式配电。对于“特别重要负荷”的供电在火灾联动时需要严格控制。

4 防电击安全设置

有与人体接触的医疗设备所在的场所，分两种采取防电击安全措施：①场所1：躯体保护区域，如门诊治疗、检查、X光或CT检查、牙科手术、外科手术等场所。插座回路设置额定漏电电流为10mA动作时间≤40ms的漏电断路器保护。②场所2：心脏保护区域，如心脏手术及其重症监护场所。采用分散设置IT隔离供电电源系统，以防外部电源故障及用电设备接地故障而引起的断电事故，保证供给的可靠性和连续性。

5 照明系统设置

①应急照明系统：主要按建筑提供的疏散通道的人员疏散方向进行布点设置，满足安全疏导人员的要求。②一般照明：针对医院的诊治对光源和周围色彩有特定要求，需要采用显色性良好的光源。在诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处应采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况；病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。

6 电气接地安全设置

完善的电气接地设置是医院电气安全的可靠保证。电气接地系统：①防雷接地；②配电系统接地；③建筑设备接地；④医疗设备接地；⑤总等电位联结，局部等电位连接。我们设计采用了共用接地系统，各医疗设备机房设专用接地端子箱，并通过接地干线引至基础接地体，采用联合接地极。但对有特殊要求的大型医疗设备还预留单独接地条件。在一般情况下，采用公共接地方式，接地电阻小于1.0欧，在建筑物内做等电位联结。

7 提高供电质量设置

有些医疗设备都是精密议器，对供电质量要求高，需要增加设置波形虑波器，使精密议器能顺利正常运行。

8 防止电磁干扰设置

有以下措施进行：①敏感设备电源电路中设置滤波器或电浪涌保护器SPD；②金属外护物的等电位联结与屏蔽；③电力电缆与信号电缆间充分隔开（大间距或屏蔽）或者直角交叉；④电力电缆与信号电缆与建筑物防雷引下线充分隔开（大间距或屏蔽）；⑤电缆布线路径避免环路；⑥联结的接线尽可能的短；⑦在弱电机房布局上远离强电磁干扰源，如变配电室、柴油机房等；⑧机房设防静电地板并做接地连接；⑨电源系统设过电压保护；⑩大/中型电子医疗设备要求按A/B级雷电防护等级进行计置。

9 智能弱电系统设置

本项目我们设置了比较完善的智能弱电系统，共设置了15个子系统，它们是：①火灾自动报警及消防联动系统：按一级保护对象进行设置。②应急广播和公共广播系统：平时用于日常广播，消防时系统强行切至紧急广播。③视频监控系统：用于医院安防监控。④综合布线系统：以光缆布线为主，设内网和外网两个物理独立的布线系统。⑤BAS系统：分别监控供氧、冷热源、冷却水、空调、给排水系统、变配电、动力、照明及电梯等设备。⑥有线电视及卫星电视接收系统：在公共场所、病房等场所设置有线电视。⑦电话系统：方便院内语音有线通信。⑧医院管理计算机网络系统：设置局域网，支持办公管理、物业管理，信息和浏览、业务管理等子系统的运行，并可实现信息及可视电视会议等增值业务。⑨呼叫及显示系统：在护理单元、手术部、重症监护、分娩室设置呼叫对讲系统。⑩排队叫号系统：将门诊挂号、分诊、划价收费、化验检查、取药等各个主要环节联系起来，通过网络搭建开放的系统平台，可随时提供患者在各环节中的排队信息。{11}触模屏导诊系统：为病人导医、医院介绍，以方便患者查询。{12}门禁系统：保证重要房间和过道的安全。{13}信息系统：将音视频信号、图片和滚动字幕等多媒体信息通过网络平台传输到各显示终端，实时就诊信息、形象广告、医疗常识、专家介绍等重要信息，覆盖医院大厅、住院部、候诊区、就诊区、药房、电梯间、各楼层通道等人流密集场所。{14}远程视频会诊系统：以计算机和网络通信为基础，建立远程医疗平台，实现医疗行业会议、对外学术交流研讨会、异地医疗诊断、疑难病症专家会诊、手术观摩教学、远程培训、疫情应急指挥、医院探视、基础卫生、日常保健教育普及等功能。{15}视频示教系统：进行手术观摩、远程指导、网络教学，可使学生直接在教室看到手术操作过程。

10 结论

综上所述，大型医院强、弱电系统设置总结如下： ①供电电源设置要求高，按一级负荷别重要负荷进行供电，并设有在短的时间内恢复供电的电源设备。②以安全为第一，进行电气安全设置，改善电源质量设置。③按医院照明特点进行设置。④设置完善的智能弱电系统。

参考文献：

[1]王春燕，王楠，姜昊.谈医院智能化建设的弱电系统设计[J]. 低温建筑技术，2009（01）.

医用电子电路设计及应用篇7

关键词：医药 工业洁净厂房 电气设计 GMP

医药工业，顾名思义就是制造药品的工业，它与人们的身体健康息息相关。正是因为它的重要性，GMP英文“Good Manufacture Practice”的缩写，中文翻译为《药品生产质量管理规范》已在世界各国制造药企业中得到广泛的推广。在我国，制药企业必须执行的是中华人民共和国国家药品监督管理局颁布的《药品生产质量管理规范》1998年修订。根据GMP的要求，目前我国医药工业洁净厂房的设计在遵守国家统一的标准、规范以外，还必须符合的技术法规有《洁净厂房设计规范》GB50073－2001及国家医药管理局1997年1月颁布实施的《医药工业洁净厂房设计规范》。

医药工业洁净厂房的电气设计因此而具备它的独特性。本人从多项药厂工程的电气设计、施工交底及施工配合，总结出一些经验与体会，希望能够对各位电气专业同行有所帮助。不完善之处，还请大家指教。

我认为医药工业洁净厂房的电气设计不同于一般电气设计的地方主要有四个方面。

一、供电系统与配电设备的设置

医药工业厂房按生产工艺的要求划分为一般生产区和洁净区两大类。一般生产区是指无洁净度要求的生产车间和辅助车间，其电气设计可按一般要求实现。洁净区是指对尘粒及微生物最大允许数有一定限制的生产车间。洁净区的空气洁净度级别分为四极：100级、10，000级、100，000级和300，000级。

洁净区内的用电设备包括工艺和空调设备等一般都要求就地控制，虽然大部分用电设备都带有配套控制设备，但是进入洁净区的每一配电线路均应设置切断装置；规范要求洁净区的配电设备，应选择不易积尘，便于擦试，外壳不易锈蚀的小型暗装配电箱或插座箱，因此一般在每个生产间设置一个小型挂墙式暗装配电箱。从小型配电箱再分配电至生产间内的各用电设备。这样既便于检修，又能提高用电安全性。目前洁净厂房的内墙都是采用夹心彩钢板，厚度有50mm和75mm两种。当使用75mm彩钢板的时候暗装小型配电箱不成问题。当使用50mm彩钢板的时候，彩钢板的厚度不能完全把小型配电箱暗装在彩钢板内，所以我一般把小型配电箱设在柱子旁边，彩钢板包柱子的地方要做成弧形，完全有空间暗装小型配电箱；如果是没有柱子的房间，小型配电箱暗装在50mm厚的彩钢板内会凸出墙面，为了达到防尘的效果，小型配电箱安装时凸出墙面的四边都加斜面处理，经过证实，也能符合要求。医药工业厂房的配电室都设在非洁净区，所以把大型的落地安装的配电设备例如：低压配电柜、XL－21动力配电柜或PGL屏幕设置在配电室。从配电室供电至每个生产间的小型配电箱，距离较近的两个或三个配电箱可由一条配电线路供电，但最多不宜超过三个。功率较大的用电设备例如：包衣机，湿法制粒机，空调机组等配套设置了电源切断装置，可由配电室直接供电。

二、线路敷设

洁净厂房内的线路一般分为动力线路和照明线路，这些线路的走向分为：从配电室至生产间内的小型动力配电箱或照明配电箱；从小型动力配电箱或照明配电箱至用电设备；从配电室至用电设备由配电室直接供电的用电设备。

1从配电室至生产间的小型动力配电箱或照明配电箱：从配电室引出的线路和先在电缆桥架内敷设配电室内的电缆桥架明装，从配电室引出的电缆桥架安装在吊顶内。动力线路和照明线路可以在同一条电缆桥架内敷设，但要作明确区分。在电缆桥架内水平敷设至小型配电箱附近时，从电缆桥架引出，穿镀锌钢管从吊顶引下，在彩钢板内暗敷至小型配电箱。但是遇到管径比较大的线路，在彩钢板内暗敷施工起来确实比较麻烦。我们在与施工部门的交流中发现他们也有窍门，在风管的旁边另外用彩钢板做成一条密闭的方槽，专门为敷设电缆用。这样既美观又符合规范要求，施工起来也很方便。

2从小型动力配电箱或照明配电箱至用电设备：动力线路的敷设方式取决于动力用电设备的电源进线位置。电源进线位置离吊顶近的设备，从小型动力配电箱引出的线路穿镀锌钢管在彩钢板内暗敷引上至吊顶，水平敷设至离设备最近的地方，直接引下明敷至设备。电源进线位置离地面近的设备，从小型动力配电箱引出的线路穿镀锌钢管在彩钢板内暗敷设引下至下一层平面的吊顶内，水平敷设至离设备最近的地方，直接引上至设备。位于首层的设备，线路适宜穿镀锌钢管在彩钢板内暗敷引上至吊顶，水平敷设至离设备最近的地方，直接引下明敷至设备。

照明线路的敷设方式是从照明配电箱引出的线路穿镀锌钢管在彩钢板内暗敷或引上至吊顶，从吊顶直接至灯具。距离较近的可采用软管连接，但其长度不得超过500mm。

3从配电室至用电设备由配电室直接供电的用电设备。动力线路的敷设方式与2的方法相同，取决于动力用电设备的电源进线位置。不同之处在于3线路直接从电缆桥架引出，不经过不型动力配电箱。

三、照明灯具的选择

根据GMP的照度要求，洁净区的主要工作室的照度为300lx以上，非洁净区的照度为150lx以上，对照度要求高的部位可增加局部照明。

1在满足照度要求的同时，还要节约能源，减少污染。所以发光效率高的荧光灯具是首选。一般来讲，荧光灯具可用电感式镇流器或电子式镇流器启动，电感式镇流器使用时限长，价格低，但由于电抗无功电流造成功率因数较低，约0.5左右；本身铜铁损耗，造成发光效率较低；荧光灯工频工作时产生大量的三次谐波分量。高性能电子式镇流器是产生高频电流的电子设备，荧光灯在高频下工作，无频闪，可以低压启动，发光效率高，功率因数可以提高到0.95以上，只是价值较高。随着电子式镇流器技术的发展，高性能电子镇流器能够逐步做到质量稳定且价格降低，选用高效、节能电子式镇流器是发展趋势。

2洁净区照明灯具采用荧光灯具，应选用外部造型简单、不易积尘、便于擦拭的照明灯具。现在洁净区普遍采用的是洁净灯，与普通的荧光灯相比，多一个透明或乳白灯罩，并在灯具四周设有密封条。洁净灯的安装方式可采用吸顶式或嵌入式，灯具与顶棚接缝处应采用可靠密封措施。通过实践发现嵌入式安装存在灯具安装、检修及维护不便；天花与灯具之间的连接处难以完全密封，致使洁净区的洁净度达不到要求等问题。最好采用吸顶式安装。

3洁净区应设置供疏散用的事故照明，在应急安全出口和疏散通道及转角处设置疏散标志灯，疏散标志灯采用可充电、免维护镉镍电池组。在主要产生车间、主要走廊、楼梯等处设备用照明，采用正常应急两用的荧光灯，这种荧光灯与普通荧光灯相比加装了应急组件。正常供电时与其它没有装应急组件的灯具毫无区别，停电时加装了应急组件的灯具能在断电后0.1秒内自动启动应急电源，并维持1个小时以上的应急照明时间视配用电池的容量而定，应急组件采用可充电、免维护镉镍是池组。值得注意的是，应急灯的接线要采用五线制，其中有二线要接在该回路照明开关前，这样才能保证应急组件常年处于充电待发的应急状态。

4在洁净区的入口，洁净区的货物出口以及一般区主要走廊和出入口均要设置电击灭蚊蝇灯。这项措施可以有效地防止蚊蝇进入洁净厂房，从而保障药品的质量。

5以前的药厂设计根据工艺的要求，在每个洁净间都设置紫外线消毒灯。对它的控制要格外小心，紫外线消毒灯的开关应与普通照明开关在颜色上、安装高度上严格区分。照明开关与紫外线消毒灯开关均设在操作室外。一般人在入室前开启紫外线消毒灯1～2小时，关闭后才能进入洁净室。现在经过多年的实践及论证，发现紫外线消毒只适用于物体表面和无菌室的空气灭菌。所以现在所设计的工程很多用紫外线消毒灯，紫外线消毒灯已逐步被臭氧发生器取代。

四、电气设计与施工安装与其他专业的协调性

洁净厂房内吊顶以上至顶板的高度一般为2～3米，有些洁净厂房还达不到这个高度。在吊顶以上的空间分布着空调风管、工艺管道、给排水管道、热力管道以及电缆桥架等。

在整个洁净厂房工程的设计中，各个专业要互相协调好，要合理分布好这些管线，避免管线交叉。在空间高度上把各种管线分开；电缆桥架尽量不设置在空调风管集中的地方如洁净走廊等，在平面上尽量避免与空调管道相碰。另外洁净厂房灯具的布置应与空调风口相配合，尽量做到分布均匀、布置合理美观。

本人主要负责的医药工业洁净厂房电气的工程如：广东神州制约厂、深圳制药厂、广州贝氏药业有限公司，广州白云山制药总厂等都是运用以上的设计思想，结合日新月异的新工艺、新技术，不断改进、更新完成的。这些项目都基本按照图纸施工，施工完毕后都通过了当地有关部门的验收合格，并取得GMP认证，一直生产至今。

医用电子电路设计及应用篇8

关键词：生物医学工程；电子竞赛；职业能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0233-02

生物医学工程学（Biomedical Engineering，BME）是一门理学、工学和医学高度综合的交叉学科。应用现代自然科学和工程技术的理论和方法，从工程学角度，研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象；研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化；研究解决医学防病、治病的新技术手段，保障人民健康的一门新兴的边缘科学。这门学科培养学生具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在生物医学工程领域、医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。

一、生物医学工程专业需求分析

学科的交叉融合决定了就业选择的多样性，主要有教学科研型、医疗设备型、电子通信型。（1）教学科研型，主要在国内外高校或科研院所就业，从事人才培养和科学研究，属于科研型人才，工作稳定，有较高的社会地位。教学科研型单位入门门槛高，通常要求具有硕士、博士学位，要求有良好的教育素养和较高的专业知识水平，创新能力强，有强烈而持久的进取心精神。（2）医疗设备型主要分为三大类：第一类在医院设备、影像、放疗、临床工程、信息中心等相关科室，从事医疗设备和软件的安装、维修和管理等工作；第二类是去各大跨国以及国内医疗器械企业，比如GE、SIEMENS、迈瑞、安科等，从事研发、测试、销售、售后服务等；第三类进入国家医疗器械司及各级医疗器械检测所。医疗设备型需要实干型人才，能够将所学的专业知识应用到工作中。（3）电子通信型，主要从事与生物医学无关的纯电子、通信以及计算机等相关工作。

目前，毕业生从事的工作按百分比排序依次为：医疗器械公司32.7%，医院20.9%，高校和科研院所19.1%，与专业相关的其他公司7.3%，工厂2.8%，政府机关1.1%，其他单位16.1%。

二、我国生物医学工程专业的学习现状

生物医学工程专业开设的专业基础课程有：电路原理、模拟与数字电子技术、C语言程序设计、信号与线性系统、生物医学传感器与测量等。实验课包括大学物理实验、医学实验、电工实验等。这些专业基础课程既有丰富的理论体系，又有很强的实践性，是一门抽象、难懂的学科。学生的兴趣和动手能力是学好这些课程的关键。传统的教学模式是教师讲、学生听；先理论、后验证。这种模式不利于培养学生的操作能力和激发学生的求知欲，往往造成学生理论有余而实践不足，极大地妨碍了学生发挥学习的主动性和积极性，不利于培养他们的职业素质和实际工作能力。在学校里学习的医疗设备特别是大型医疗设备，如CT机、核磁共振、螺旋CT等都是纸上谈兵，无法将课本中的理论知识与现实中的医疗设备有机结合起来[1]。

三、以电子竞赛的方式促进学生的工程实践能力

处于医科院校的生物医学工程学科，其研究的主要特点是和医学结合紧密，医学大背景很深厚。在这样医学氛围很浓的环境中，生物医学工程自然成为小学科，工程力量相对薄弱。这就要求学生理论分析能力和动手能力要好，不仅要熟练掌握基本理论和基础知识，而且要接受科学实验研究能力、工程设计能力、新产品开发能力和生产过程组织管理能力的基本训练，提升自身能力。

通过多年生物医学工程专业的教学经验，辅导学生参加电子竞赛具有非常好的效果。2014年本专业组织学生参加了由教育部信息技术中心主办的“第九届全国信息技术应用水平大赛”。它是推动各有关院校信息技术相关专业教学体系的改革，引导学校积极开展应用型人才的培养，提高学生解决问题的能力和自主学习能力，培养学生的创新创业能力。根据学生理论课的学习情况，选择了“飞行器控制设计”竞赛组，要求选手使用指定芯片，自主设计、制作控制电路板，以控制大赛指定的一个飞行器完成起飞、悬停、降落及其他指定任务。

在综合知识考试部分，通过2014年试题分析，主要元件、信号及基本电路占15%，模拟电路、数字电路占20%，高频电路占5%，C语言的基本知识及应用占20%，主要测量仪器使用占5%，印制电路板设计及电路安装调试占5%，单片机原理及电路占40%，涵盖了几乎所有的专业基础课程内容。

飞行器设计部分，将整个系统分为三大块：遥控系统、通信链路、控制系统。学生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心处理器实现控制板的设计，遥控器的设计，完成起飞、悬停、降落及其他指定任务。飞行器是将机械、电子、空气力学、高频发射等专业知识整合为一体的精密设备，需要正确组装和调试才可避免事故发生。要实现起飞、悬停、降落以及指定方向的快速准确动作，学生必须学习掌握双旋翼飞行器的飞行原理、旋翼速度的控制原理、舵机的控制原理等，通过查找相关技术资料，这些初次接触的新概念的基本原理用在基础课程教学中的知识完全可以解决。比如，舵机是一种角度伺服的驱动器，在所有的飞行器机电控制中，舵机的控制效果是性能的重要影响因素，而舵机控制原理，所有的学生都是初次接触，很茫然。指导教师要求一个学生查找资料后，面对其他学生进行讲解，舵机的控制需要一个20ms的时基脉冲信号，该脉冲信号的高电平部分一般为0.5ms―2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。该飞行器中所用的180°角的伺服，对应的控制关系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其实就是控制PWM的占空比，通过讲解学生理解了原理，同时也和理论教学紧密结合，使学生认识到理论课的重要性。通过实际测试，学生感性认识并理解了直流电机控制中转速与电压、电流和功率的相互关系，对理论课程中学习的电压、电流和功率的概念有了更加深入的理解。

遥控端作为整个系统的控制中心，主要是将用户对油门摇杆、俯仰摇杆、航向摇杆以及微调按钮相关的机械操作转换为可进行传输并且可以对直升机进行操控的数据。双桨共轴直升机主要完成上升下降、前进后退、左右转向等操作，学生需要自学相关的控制原理，这样就把理论课上学习的电子技术知识、C语言编程、器件的感性认识、电路焊接、调试等融合在一起进行工程技术的实现，激发了学生学习的积极性，工程技术、资料查询、科研能力也得到了提高。

故障排除部分，给每个学生发放一套开发学习板，要求在3小时内完成现场的硬件故障排除，软件编程实现特定功能，其要求高，难度大。

通过竞赛，学生把课堂上学习的电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、C语言编程技术、微型计算机技术等这些生物医学工程专业的专业基础课程连接在一起，巩固了重要的知识点，比如AD转换、DA转换、功率放大、稳压电路、PWM脉冲控制、SPI串行通信、振荡电路以及C语言中的语法等，从工程实践能力上加强了学生PCB电路的设计和制作、电路焊接与调试、电路综合故障排除等能力。

四、效果分析

在学校和系领导的大力支持下，本次生物医学工程专业组织大三学生组成了4组共12人参加了这次竞赛，其中有2组进入决赛，我校是参加本届大赛的唯一一所医科院校。进入决赛的两组学生参加了在北京航天航空大学举行的全国总决赛，取得了一个一等奖、一个二等奖的好成绩。通过这次比赛，参与的学生都充分认识到了理论学习的重要性，明白了实际的研究工作都是需要理论指导的，课堂理论知识在工程技术中都会用到。通过这次比赛，学生具备了很强的动手能力，初步了解了科研工作的工作套路以及对疑难问题的分析解决能力。通过这种模式，大大提高了生物医学工程学科的学生质量，促进了行业的发展。

通过这次比赛，主要有以下两点经验：（1）应选择竞赛内容较为全面、覆盖知识面较广的竞赛，可以把课堂上的理论知识充分运用到实际中，巩固知识。（2）应结合生物医学工程专业的就业能力需求，把工程践能力的培养作为一项重要的内容。通过竞赛，培养学生的工程实践能力，使他们毕业后，能够独立承担工作，满足医学工程师的需求。

医用电子电路设计及应用篇9

【关键词】： 医院综合楼  负荷等级  供电方案  防雷与接地 

中图分类号：U223 文献标识码：A

随着科技的日新月异、现代医疗科学技术的发展,越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器应用于医院的临床诊断和治疗，从而使用电方式更加复杂，用电量大幅度增加，一个既以人为本、节约能源又能为病提供便捷就医环境的供配电系统显得至关重要。本文以某医院供配电设计为实例，对医院综合楼的供配电系统、照明系统、防雷与接地系统、漏电保护及线路选择等问题进行阐述和总结。

工程概况

本工程建筑面积43720m2，其中地上22490 m2，地下21230 m2。属多层民用建筑，耐火等级二级，地下一级。功能分布如下：

地下三层，地上五层（不含设备夹层）。

地下三层：地下机械停车库、冷冻机房等设备机房；

地下二层：地下机械停车库、变配电所、电缆夹层、柴油发电机房等设备机房；

地下一层：核医学，门诊药库，中心供应，MRI、CT，设备用房等；

首层：急诊、急救中心，门急诊治疗，门急诊化验，门急诊放射，门诊大厅（含挂号、收费），门诊药房等；

二层：内镜中心，骨科，外科，疼痛门诊，儿科；

设备夹层；

三层：皮肤科、功能检查，B超，内科；

四层：妇产科，输血科，中医科，口腔科，眼科，耳鼻喉科；

五层：病理科、妇保科，儿保科，亲子中心。

电气负荷及供电

急诊部、MRI、百级洁净空调系统用电，走道照明；内科ICU；机械停车等用电；消防系统（消防报警系统，消防通风系统，应急照明，电动的防火卷帘等）；安防系统；

其中门诊手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备及照明用电为特别重要负荷。

二级负荷：中心供应；诊断用CT；客梯用电；排水泵、电伴热等。

三级负荷：其余负荷。

电气负荷计算采用了需要系数法并考虑其最大负荷的同期系数。本工程采用低压电容器作为无功功率补偿，以提高功率因数。工程负荷计算如下：

子项名称 总负荷计算

门急诊综合楼 用电设备总安装容量 3364.5 kW (不含仅消防时使用的设备)

补偿后计算有功负荷 1942 kW

补偿后计算无功负荷 404.9 kvar

补偿后计算视在负荷 1983.8 kVA

补偿容量 900 kvar

补偿前本工程平均功率因数 0.83

补偿后本工程平均功率因数 0.98

本工程总需要系数 0.58

消防负荷计算

安装容量 785.5 kW

计算有功负荷 677.7 kW

重要医疗用电设备负荷计算

安装容量 613.5kW

计算有功负荷 485.5kW

本项目需由市政引入的双重10kV电源，此2路10kV电源采用单母线分段运行方式，设母联开关，平时每段同时分列运行，当一路电源故障时，通过手动或自动操作联络开关，另一路电源负担全部一、二级负荷。变配电所设在本楼地下二层，面积约400㎡。所内下设层高2.2m电缆夹层，电缆夹层设防水和排水措施。根据医院所在地区的医疗状况和使用要求，本项目设自备应急柴油发电机组。消防计算负荷合计：1348.8kW，重要负荷的计算负荷：910kW。以两项较大者为参考，选取1台1350kW自备应急柴油发电机组作为本项目重要负荷的备用电源。机房设在门急诊综合楼地下二层10kV总变配电所旁，面积约110㎡。

照明设计

照明电压为220V，电梯井道内的照明灯具，将采用交流36V电源供电。

3.1照度标准

照度标准依据国标“建筑照明设计标准”（GB50034-2004），主要场所照度标准如下：

主要场所 照度标准 标准功率密度目标值

走廊 100lx 4W/m2

门厅 150lx

电梯厅，前室 150lx

风机房、泵房 100lx 4W/m2

冷冻站 150lx 7W/m2

锅炉房 100lx 5 W/m2

餐厅 200lx 11 W/m2

车库 75lx

治疗、诊室，办公，护士站 300lx 9W/m2

化验室 500lx 15 W/m2

手术室 750lx 25W/m2

病房照度为 100lx 5W/m2

夜间守护 5~10lx

3.2 设计中注意医疗功能性用房照明的特殊要求

诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500K 左右。病房、急诊观察室、手术室、治疗室等处的顶灯采用漫反射式灯具，以减少眩光。手术室、中心手术部清洁走廊、污物、洗消等处设置电子灭菌灯。测听室的照明采用白炽灯。眼科暗室采用可调光的白炽灯。每个病床有床头灯，病房及病房区设夜间照明灯。

3.3 其他灯具选型及安装

配变电所、强弱电竖井、病房值班及电梯机房等无吊顶的房间采用控照式荧光灯链吊安装；夹层和设备层采用控照式荧光灯吸顶安装，地下一层水泵房、冷冻机房及热交换间采用壁装投光灯。空调机房采用控照荧光灯壁装；楼梯间和雨棚等处采用1 > 60W斜扁圆吸顶灯；淋浴、开水间采用吊装防水防尘灯管。首层急诊、儿科及大堂雨棚采用节能筒灯吸顶安装。手术室、口腔诊室及修复诊室等采用棱晶面罩荧光灯嵌顶安装；病房采用棱晶面罩荧光灯吸顶安装。荧光灯管采用高显色荧光灯管。办公室、诊室、化验、挂号、收费、药房及病历等房间采用2 X 36W格栅荧光灯嵌顶安装。洗消及消毒等潮湿环境场所采用密闭式荧光灯吸顶安装。走道采用1X 18W 格栅荧光灯嵌顶安装，候诊、大堂及卫生间等处采用2X 18W 格栅荧光灯嵌顶安装。病房设置地脚灯。各强电竖井内均设有应急照明配电箱，其电源由配变电室提供两路电源末端切换，为疏散通道及人员密集的门诊楼内的应急照明提供可靠电源。为便于疏散，在疏散走廊和楼梯间设有明显的疏散指示灯和安全出口灯。

防雷与接地系统

本工程按二类防雷建筑物设置。屋顶避雷带作接闪器防直击雷。

高出屋面的金属装饰物兼作接闪器。采用柱内主钢筋作防雷引下线，利用基础主钢筋网作自然接地体。

 防直接雷措施：二类防雷建筑物；屋面采用小于10mx10m或12mx8m的避雷网保护，凡突出屋面的女儿墙、水箱顶、楼梯顶等设明装避雷带，屋顶造型的所有金属支架均与避雷带连接。防雷引下线利用结构柱内的主筋焊接。引下线平均间距不大于18m；还应将建筑物外圈的金属栏杆和金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。

 防雷电波侵入措施：凡进入建筑物的各种线路及管道，包括水管、强电线路穿管、弱电线路穿管等，尽可能全线埋地引入，并在各入户处将电缆金属外皮、钢管、金属管道等与总等电位接地端子箱连接。整个电源采用TN-C-S供电系统，在进线处做重复接地。

 接地措施：建筑物内的电气设备的工作接地及保护接地与该建筑物防雷接地采用联合接地方式，利用大楼（建筑物）的桩基、承台内的钢筋及地梁内主筋连通作为接地系统的接地装置，接地电阻小于或等于1Ω。并在低压配电间、弱电机房的墙上，下边距地300mm高度安装总等电位端子箱，总等电位端子箱的接地引上线至少有4处不同的-40x4热镀锌扁钢与基础接地极可靠连接，总等电位端子箱做法详见国标图集《等电位联结安装》02D501-2  P13。

建筑物内的电气装置做等电位联结（进线处做总等电位联接MEB和局部等电位联接LEB），所有卫生间、手术室、治疗室均要求做局部等电位联接LEB。电气装置内的PE保护线与接地干线，各种金属管路及建筑物的金属结构等互相联结。在各层平面设接地端子箱，在相关各室内设接地端子盒。

 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（2011年版）关于雷电电磁脉冲防护的规定，本工程设置了一级防雷电电磁脉冲的浪涌保护器。

一般电击情况下，带电导体与人体皮肤接触，仅有很少部分通过心脏，所以通过人体总电流不超过30mA，就不致于发生心室纤颤而导致死亡。而如果电流直接全部通过心脏，电流超过50uA就有心室纤颤的危险，IEC标准规定：医疗设备允许通过患者心脏的漏电电流正常状态为10uA以下，单一故障状态为50uA以下，相应地手术室内电位正常时为10mV，单一故障状态为50mV。所以对于特殊的医疗设备不宜采用漏电电流动作保护，应采取防止微电击的保护措施。

医用电子电路设计及应用篇10

关键词 医学电子学；影像专业；课件

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0079-02

医学电子学是一门新兴学科，随着电子仪器和电子技术在医学上的应用日益广泛，医学工作者、医学生学习一些电子学的基本知识的要求日益迫切，医学电子学作为医学院校影像专业本科生选修课或必修课的需求也成为必然。

医学电子学是学习后续医学影像设备学等专业课程的基础，其教学质量直接影响到后续课程的教学效果和专业技能的掌握。然而，现今医学院校的学生对本课程的地位认识存在严重不足的现象，加之他们数理基础知识不够扎实，学生普遍感到学习医学电子学课程有很大的难度，呈现出学习信心不足、积极性不高的特点[1]。本文针对医学电子学课程和医学院校学生的特点，对如何提高课程的教学质量和培养学生的创新能力提出医学教学改革的措施和办法。

1 医学电子学的课程特点

医学电子学作为医学院校医学影像学专业的一门专业基础课，具有实践性和应用性很强的特点，开设医学电子学的目的是让学生了解电子技术在医学中应用，并能正确使用现代医用电子仪器，同时会用电子学知识和方法思考和解决仪器使用过程中的常见问题。

医学电子学涵盖内容广泛，包括电路分析、模拟电路和数字电路等电子学课程。另外，在较短的学时情况下，让数理基础较弱的医学生学习和掌握课程的主要内容，这就要求教师必须摒弃以往教学内容过深过广，而学生却始终没有深入到课程当中的教学模式，结合影像专业的需要，对医学电子学的教学方式进行必要的改革。

2 医学电子学教学中面临的问题

1）就目前全国各医学院校来看，医学电子学大多只是作为一门选修课程，没有引起学校的足够重视，各方面条件配备都相当有限[2]。本来医学生的数理基础弱，他们学习这门课程就比较困难，再加上大多数学生认为选修课没有什么用，导致课堂上认真听课的学生少之又少。即使有实验条件，目前所开设的实验项目与影像专业实际需要相差较远，很难引起学生对课程的重视。

2）理论教学偏难。医学电子学教程内容涵盖广泛，在医学院校，教授此门课程的教师多数是物理相关专业，授课教师习惯按理工科的讲课方法，注重理论推导，但是作为医学生很难理解相关的电路理论，造成学生本来想好好学习医学电子学，却没办法听懂，久而久之失去学习兴趣。

3）实验教学与影像专业实际需要相差较远。长期以来，医学电子学的实验教学基本上处于一种封闭的状态，多年不变的教学内容和教学体系与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节，陈旧落后的实验教学设备，沿袭多年的传统教学模式、方法和手段更是远远跟不上科学技术进步的步伐[3]。

4）多媒体课件内容陈旧，缺乏学科针对性。幻灯片上文字材料太多，公式推导复杂繁琐，信息量过大且重点不突出，即使结合几张有限的静态图像，授课也基本上是对着电子屏幕照本宣科。并且幻灯片的内容局限于教材，关于电子技术在医学上应用的内容不多，各种单元电路在现代医疗仪器中具体应用的例子较少，新技术等前沿知识涉及的更少[4]。

3 结合学生特点提出改革措施

3.1 精选教学内容

新疆医科大学民族同学较多，他们普遍数理基础差，有些学生语言还有一定困难，逻辑思维和动手能力较弱，由于基础跟不上，因此大多数学生对医学电子学不感兴趣。针对以上情况以及医学电子学课时少、内容多的情况，在认真研究教学大纲和结合学生实际情况的基础上，对教学内容进行筛选。

首先补充学生的电路基础知识，再介绍电子技术中的基础理论和基本分析方法，强调各种单元电路的基本工作原理、特性及性能指标；以分立元件电路为基础，介绍集成电路的工作原理；既然学生的数理基础弱，在讲解的过程中不求复杂的数学推导，重点定性分析讲解[5]。另外，教材中包含了不少电子技术在临床中的实际应用电路，教师应该把单元电路在医疗仪器中的具体应用重点讲解。如数据转换电路，它是一种与微机直接接口的，集A/D和D/A转换、光电隔离一体的转换电路，在医学成像系统中应用广泛。

3.2 合理设置实验内容

电子技术本身是一门应用技术，医学电子学主要是将电子技术应用于医学临床诊疗，考虑到影像专业相关课程的需要，实验项目既要与医学影像相结合，又要不同于理工科的电子技术。因此，合理设置实验项目，注重培养学生的实践能力是很重要的。主要内容包括：常用电子元件器的认识，万用电表、双踪示波器、信号源、频率计、毫伏表等的使用。另外选取与医学专业相结合的部分实验，像多级放大器中的直接耦合放大器，这在医学信号测量与控制中是运用最多的一种放大器[6]。通过实验，要求学生能正确操作仪表，使用仪器测量电学量，判断基本元件器的好坏。当然，随着电子及信息技术的更新发展，仪器设备的自动化、智能化程度普遍较高，教师应尽可能多地介绍电子技术在医学临床和科研中的应用和电子仪器使用技巧、用电安全及其新进展。

3.3 拓展授课教师的知识面

授课教师应广泛收集素材，注意平时积累，参考网上丰富的教学资源，将电子学与医学相关知识联系起来，结合医学仪器介绍电子技术在生物医学信号检测、处理及仪器设备中的应用，重点讲解各种单元电路在仪器中的具体应用。如生物医学信号是属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，从信号本身特征、检测方式到处理技术，都不同于一般的信号。通过对生物医学信号采集系统和处理系统的介绍，使学生系统地了解采样保持电路、直流放大器和A/D与D/A转换器的工作原理。将理论联系实际，可提高学生的学习兴趣，巩固以前所学知识。将教师平时积累的信息资料，结合新材料、新能源、生物工程等高新技术，编辑出一些电子学原理应用于医学和生活的实例，使学生了解医学电子学的发展趋势和广泛的应用前景。

3.4 精心制作和设计课件

设计得是否合理是一个多媒体课件能否很好发挥作用的重要标志。一味地照抄、照搬教材和参考资料中的内容，一味地追求高科技的多媒体视听技术，把多媒体课件搞成大量素材展示会的做法都是不正确的[7]。考虑到医学电子学的特点和学生的接受程度，课件制作要注重整体框架结构，体现教学的重点、难点，切忌大量公式推导和满篇文字，以便于学生理解和掌握。基本电路的组成、各部分的结构特点最好能以动画的形式出现在幻灯片上。要充分利用图片、电路、动画、声音等多种媒体资源，形象生动地表现教学内容，化难为易、化繁为简，更好地诠释教学中的重点、难点，优化教学过程[4]。

4 结语

总之，医学电子学是一门新兴学科，正处于教学发展的初期，课程内容结构设置比较落后，学校和学生不够重视，实验设备比较陈旧等问题都严重制约了教学质量的提高。随着教学思想的更新、教学条件的不断改善、教学手段的不断提高，需要不断探索教改新方法。

参考文献

[1]张立平，金成，万永刚，等.医学电子学教学改革探究[J].医学信息，2010，23（9）：3090-3091.

[2]朱渊，许标.医学电子学教学探讨[J].职教探索，2010（12）：216-217.

[3]陈涛，王光昶，张婷，等.医学电子学基础实验教学探索[J].中国高新技术企业，2008（6）：103-105.

[4]苗丽华，匡宝平.谈医学电子学多媒体教学存在的问题与对策[J].辽宁师专学报，2009，11（1）：70-71.

[5]李艳诚，刘俊杰，邢娟.医学电子学教学改革实践与探索[J].医学教育探索，2007，6（9）：806-807.