本書包括麻醉機、呼吸機及各種監(jiān)護設備所涉及的物理、化學、電子電路、機械自動化等內容。為高效、安全的使用和管理這些設備,提高畢業(yè)生的崗位勝任力,麻醉學專業(yè)本科生應掌握各種與設備相關的工程學基礎知識。主要包括3部分內容:
1.醫(yī)用物理學中與麻醉相關的基礎知識。
2.電工學基礎中與麻醉相關的基礎知識
3.機械制造中與麻醉相關的基礎知識
本書特色:教材將麻醉學與工程學基礎知識進行了整合,有利于麻醉醫(yī)學生掌握與麻醉相關的工程學基礎知識。
本書著眼于內容的廣泛性與實用性,避免高深理論和復雜公式。主要內容包括理論和實驗部分,理論部分包括麻醉學專業(yè)本科生應掌握的各種與設備相關的物理基礎知識、電子學基礎知識、醫(yī)學信號處理基礎知識、麻醉信息管理系統(tǒng)相關知識;實驗部分包括簡單的醫(yī)學信號處理、基本電路儀器的使用、簡單電路實驗等。
現代醫(yī)學的飛速發(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、多學科的視角,從術前、術中到術后,全面保障患者的舒適醫(yī)療和康復。因此,徐州醫(yī)科大學組織編寫了一系列以整合醫(yī)學理念為指導思想并且兼具麻醉特色的教材供麻醉學專業(yè)本科生學習使用,本教材正是該系列中的一冊。
麻醉科是醫(yī)院現代化程度最高的科室之一,各類先進的麻醉設備給臨床麻醉創(chuàng)造了更好的操作條件,增加了麻醉的安全性,為醫(yī)生手術操作帶來便利,為患者圍手術期安全帶來保障。為了利用麻醉設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備的結構、功能、原理。目前,麻醉設備種類多、結構復雜、發(fā)展迅速,其原理涉及物理、化學、電子電路、機械自動化等各個領域,這對麻醉醫(yī)學生的工科素養(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)。我們需要從教學內容、教學過程和專業(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,我們將臨床麻醉設備知識與工程基礎知識相整合,編寫了本教材。編寫時,編者根據徐州醫(yī)科大學三十余年麻醉設備學課程的教學實踐,經過反復考量和研討,提煉出與麻醉密切相關的工程學基礎知識并加以整合。由于授課對象為醫(yī)學生,我們著眼于內容的廣泛性與實用性,避免高深理論和復雜公式。本教材主要內容包括理論和實驗部分,理論部分包括麻醉學專業(yè)本科生應掌握的各種與設備相關的物理基礎知識、電子學基礎知識、醫(yī)學信號處理基礎知識、麻醉信息管理系統(tǒng)相關知識;實驗部分包括簡單的醫(yī)學信號處理、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校教學指導委員會麻醉學專業(yè)教學指導分委員會的深切關注,本教材也獲批江蘇省高等學校重點教材(編號:2021-2-227)。本教材編寫過程中,有多位專家和學者付出了辛勤的努力,在此一并感謝。在國家大力倡導新醫(yī)科建設的背景下,相信培養(yǎng)同時具備醫(yī)學思維和工程思維的高素質復合型新時期麻醉學人才,將會更好地服務于臨床、服務于患者。
本教材可供麻醉學專業(yè)本科生、研究生和麻醉相關臨床工程人員等參考使用。各類麻醉設備快速發(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領域的專家學者們編輯和完善相關的內容,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,美國東北大學訪問學者。徐州醫(yī)科大學麻醉設備學教研室主任,從事《麻醉設備學》教學近二十年,全國高等學校麻醉學專業(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 / 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 量子力學基礎/ 28
第一節(jié) 熱輻射和普朗克能量量子化假設 / 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 / 65
第五章 幾何光學/ 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) 心電信號的產生 / 94
第七章 電磁感應理論/ 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 電子學基礎/ 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) 半導體基礎知識 / 125
第四節(jié) 應用電路 / 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) 化學傳感器 / 139
第三節(jié) 生物傳感器 / 140
第十章 生物醫(yī)學信號處理/ 142
第一節(jié) 生物醫(yī)學信號概述 / 142
第二節(jié) 生物醫(yī)學信號預處理 / 143
第三節(jié) 數字信號處理 / 150
第四節(jié) 常用醫(yī)學信號的處理 / 155
第十一章 醫(yī)學圖像處理/ 158
第一節(jié) 醫(yī)學圖像的數字化 / 158
第二節(jié) 計算機中的圖像文件格式 / 159
第三節(jié) 數字圖像的像素 / 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