本書包括麻醉機、呼吸機及各種監(jiān)護設(shè)備所涉及的物理、化學(xué)、電子電路、機械自動化等內(nèi)容。為高效、安全的使用和管理這些設(shè)備,提高畢業(yè)生的崗位勝任力,麻醉學(xué)專業(yè)本科生應(yīng)掌握各種與設(shè)備相關(guān)的工程學(xué)基礎(chǔ)知識。主要包括3部分內(nèi)容:
1.醫(yī)用物理學(xué)中與麻醉相關(guān)的基礎(chǔ)知識。
2.電工學(xué)基礎(chǔ)中與麻醉相關(guān)的基礎(chǔ)知識
3.機械制造中與麻醉相關(guān)的基礎(chǔ)知識
本書特色:教材將麻醉學(xué)與工程學(xué)基礎(chǔ)知識進行了整合,有利于麻醉醫(yī)學(xué)生掌握與麻醉相關(guān)的工程學(xué)基礎(chǔ)知識。
本書著眼于內(nèi)容的廣泛性與實用性,避免高深理論和復(fù)雜公式。主要內(nèi)容包括理論和實驗部分,理論部分包括麻醉學(xué)專業(yè)本科生應(yīng)掌握的各種與設(shè)備相關(guān)的物理基礎(chǔ)知識、電子學(xué)基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)信號處理基礎(chǔ)知識、麻醉信息管理系統(tǒng)相關(guān)知識;實驗部分包括簡單的醫(yī)學(xué)信號處理、基本電路儀器的使用、簡單電路實驗等。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展對麻醉醫(yī)師提出了更高的要求,麻醉醫(yī)師需要從整體的、多學(xué)科的視角,從術(shù)前、術(shù)中到術(shù)后,全面保障患者的舒適醫(yī)療和康復(fù)。因此,徐州醫(yī)科大學(xué)組織編寫了一系列以整合醫(yī)學(xué)理念為指導(dǎo)思想并且兼具麻醉特色的教材供麻醉學(xué)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)使用,本教材正是該系列中的一冊。
麻醉科是醫(yī)院現(xiàn)代化程度最高的科室之一,各類先進的麻醉設(shè)備給臨床麻醉創(chuàng)造了更好的操作條件,增加了麻醉的安全性,為醫(yī)生手術(shù)操作帶來便利,為患者圍手術(shù)期安全帶來保障。為了利用麻醉設(shè)備最大限度地保障人民群眾生命安全,麻醉醫(yī)師需要熟練掌握各類麻醉設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、原理。目前,麻醉設(shè)備種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)展迅速,其原理涉及物理、化學(xué)、電子電路、機械自動化等各個領(lǐng)域,這對麻醉醫(yī)學(xué)生的工科素養(yǎng)提出了新的要求,麻醉醫(yī)師的培養(yǎng)也面臨更大的挑戰(zhàn)。我們需要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和專業(yè)實踐中全面加強醫(yī)工融合,提高課程的高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度。
基于此,我們將臨床麻醉設(shè)備知識與工程基礎(chǔ)知識相整合,編寫了本教材。編寫時,編者根據(jù)徐州醫(yī)科大學(xué)三十余年麻醉設(shè)備學(xué)課程的教學(xué)實踐,經(jīng)過反復(fù)考量和研討,提煉出與麻醉密切相關(guān)的工程學(xué)基礎(chǔ)知識并加以整合。由于授課對象為醫(yī)學(xué)生,我們著眼于內(nèi)容的廣泛性與實用性,避免高深理論和復(fù)雜公式。本教材主要內(nèi)容包括理論和實驗部分,理論部分包括麻醉學(xué)專業(yè)本科生應(yīng)掌握的各種與設(shè)備相關(guān)的物理基礎(chǔ)知識、電子學(xué)基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)信號處理基礎(chǔ)知識、麻醉信息管理系統(tǒng)相關(guān)知識;實驗部分包括簡單的醫(yī)學(xué)信號處理、基本電路儀器的使用、簡單電路實驗等。
本教材編寫工作得到了高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會麻醉學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會的深切關(guān)注,本教材也獲批江蘇省高等學(xué)校重點教材(編號:2021-2-227)。本教材編寫過程中,有多位專家和學(xué)者付出了辛勤的努力,在此一并感謝。在國家大力倡導(dǎo)新醫(yī)科建設(shè)的背景下,相信培養(yǎng)同時具備醫(yī)學(xué)思維和工程思維的高素質(zhì)復(fù)合型新時期麻醉學(xué)人才,將會更好地服務(wù)于臨床、服務(wù)于患者。
本教材可供麻醉學(xué)專業(yè)本科生、研究生和麻醉相關(guān)臨床工程人員等參考使用。各類麻醉設(shè)備快速發(fā)展、不斷更新,我們在教材的編寫過程中,盡可能聘請活躍在一線教學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者們編輯和完善相關(guān)的內(nèi)容,但受編者知識水平所限,難免存在錯誤與不妥之處,請各位讀者和專家們不吝指教。
徐潔
2023 年5 月
徐潔,博士,副教授,美國東北大學(xué)訪問學(xué)者。徐州醫(yī)科大學(xué)麻醉設(shè)備學(xué)教研室主任,從事《麻醉設(shè)備學(xué)》教學(xué)近二十年,全國高等學(xué)校麻醉學(xué)專業(yè)第四輪規(guī)劃教材編委。
第一章 流體的運動/ 1
第一節(jié) 理想流體的定常流動 / 1
第二節(jié) 伯努利方程 / 3
第三節(jié) 黏性流體的流動 / 6
第四節(jié) 黏性流體的流動規(guī)律 / 9
第五節(jié) 血液在循環(huán)系統(tǒng)中的流動 / 11
第六節(jié) 血液流變學(xué) / 13
第二章 分子動理論/ 16
第一節(jié) 理想氣體的分子動理論 / 16
第二節(jié) 真實的氣體 / 22
第三節(jié) 物態(tài)的變化 / 24
第三章 量子力學(xué)基礎(chǔ)/ 28
第一節(jié) 熱輻射和普朗克能量量子化假設(shè) / 28
第二節(jié) 光的波粒二象性 / 32
第三節(jié) 激光 / 39
第四章 振動與波動/ 44
第一節(jié) 簡諧振動 / 44
第二節(jié) 阻尼振動和受迫振動 / 47
第三節(jié) 簡諧振動的合成 / 50
第四節(jié) 簡諧波和平面簡諧波 / 53
第五節(jié) 波的能量 / 57
第六節(jié) 波的衍射和干涉 / 58
第七節(jié) 聲波和超聲波 / 61
第八節(jié) 多普勒效應(yīng) / 65
第五章 幾何光學(xué)/ 68
第一節(jié) 球面成像 / 68
第二節(jié) 透鏡 / 71
第三節(jié) 人眼 / 77
第四節(jié) 放大鏡和顯微鏡 / 81
第六章 靜電場/ 85
第一節(jié) 電場與電場強度 / 85
第二節(jié) 高斯定理 / 88
第三節(jié) 電勢 / 90
第四節(jié) 電偶極子與電偶層 / 92
第五節(jié) 心電信號的產(chǎn)生 / 94
第七章 電磁感應(yīng)理論/ 95
第一節(jié) 磁場的基本描述 / 95
第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 / 99
第三節(jié) 動生電動勢 / 103
第四節(jié) 感生電動勢 / 106
第五節(jié) 磁場的能量 / 108
第六節(jié) 磁場對人體的作用 / 110
第八章 電子學(xué)基礎(chǔ)/ 112
第一節(jié) 電路的基本概念 / 112
第二節(jié) 正弦交流電路 / 117
第三節(jié) 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識 / 125
第四節(jié) 應(yīng)用電路 / 128
第九章 醫(yī)用傳感器/ 132
第一節(jié) 物理傳感器 / 132
第二節(jié) 化學(xué)傳感器 / 139
第三節(jié) 生物傳感器 / 140
第十章 生物醫(yī)學(xué)信號處理/ 142
第一節(jié) 生物醫(yī)學(xué)信號概述 / 142
第二節(jié) 生物醫(yī)學(xué)信號預(yù)處理 / 143
第三節(jié) 數(shù)字信號處理 / 150
第四節(jié) 常用醫(yī)學(xué)信號的處理 / 155
第十一章 醫(yī)學(xué)圖像處理/ 158
第一節(jié) 醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字化 / 158
第二節(jié) 計算機中的圖像文件格式 / 159
第三節(jié) 數(shù)字圖像的像素 / 159
第四節(jié) 圖像的灰度變換 / 161
第五節(jié) 圖像的平滑及銳化 / 164
第六節(jié) 醫(yī)學(xué)圖像的變換 / 165
第十二章 麻醉信息管理系統(tǒng)/ 167
第一節(jié) 麻醉信息管理系統(tǒng)的概念及功能 / 167
第二節(jié) 麻醉信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成 / 169
第三節(jié) 麻醉信息管理系統(tǒng)的發(fā)展方向 / 169
第十三章 實驗/ 171
實驗一 生物醫(yī)學(xué)信號處理 / 171
實驗二 電阻阻值的測定 / 173
實驗三 示波器的原理和使用 / 175
實驗四 聲速的測定 / 181
實驗五 RLC 電路特性的研究 / 186
實驗六 溫度傳感器的溫度特性測量 / 190
參考文獻/ 193
中英文名詞對照索引/ 194