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一、醫(yī)用電子學(xué)與醫(yī)療器械的關(guān)系
隨著社會(huì)進(jìn)步,有些便攜式醫(yī)療器械進(jìn)入家庭,使人們隨時(shí)了解自己身體的健康情況。人口老齡化的增多,醫(yī)療器械市場需求不斷增長,人們健康意識不斷增強(qiáng),促進(jìn)醫(yī)用電子學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。血壓計(jì)、血糖計(jì)等早已進(jìn)入家庭,使人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)血壓動(dòng)態(tài)變化。如發(fā)現(xiàn)血壓出現(xiàn)不正常,及時(shí)調(diào)節(jié)飲食和生活,減少不必要的病痛。同時(shí)血糖計(jì)可以提前預(yù)防糖尿病,及時(shí)發(fā)現(xiàn)血糖是否增高,減少去醫(yī)院的次數(shù)和時(shí)間。電子是由原子組成的,導(dǎo)體之所以能夠?qū)щ姡怯捎趯?dǎo)體中存在著大量可以自由移動(dòng)的電荷。各種醫(yī)療器械都是醫(yī)用電子學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。如CT機(jī)、彩超等大型醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部芯片的制作原理,必須有一定的醫(yī)用電子學(xué)基礎(chǔ)理論才能解釋。隨著醫(yī)用電子行業(yè)的進(jìn)步,一些醫(yī)用電子行業(yè)的最新研究結(jié)果將運(yùn)用于醫(yī)療器械,使醫(yī)療器械行業(yè)得到發(fā)展。現(xiàn)實(shí)中我們每個(gè)人都希望有一個(gè)健康的身體,這就需要隨時(shí)觀察自己的身體狀況,就要用到醫(yī)療器械。要想弄清醫(yī)療器械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理,就需要有足夠的醫(yī)用電子學(xué)理論知識。因?yàn)椋t(yī)療器械內(nèi)部由很多電子器件和集成塊組成的,每個(gè)電子器件和集成塊都需要醫(yī)用電子學(xué)知識才能知道它是如何正常工作的。科學(xué)家們不斷研究更新醫(yī)療器械,如血壓計(jì)由機(jī)械式發(fā)展到電子數(shù)字式,體重計(jì)也由指針式發(fā)展到電子數(shù)字式,體現(xiàn)了全球科技的進(jìn)步。
二、電子學(xué)是一門以應(yīng)用為主要目的的科學(xué)
電子是一種極其微觀的粒子,在物理領(lǐng)域?qū)ζ溲芯勘容^深入,它的性質(zhì)決定了應(yīng)用的廣泛,自由電子能夠在導(dǎo)體的原子之間輕易移動(dòng),利用這個(gè)原理我們通過導(dǎo)線可以控制引導(dǎo)電子的定向移動(dòng),進(jìn)而為人類服務(wù)。電子學(xué)是研究導(dǎo)體及半導(dǎo)體如何導(dǎo)電的,電子學(xué)課程包括低頻電子電路、數(shù)字電路,這些都是以應(yīng)用為主要目的的科學(xué)技術(shù)。如醫(yī)療器械維修專業(yè),所開課程必須有電子學(xué)。沒有電子學(xué)知識,醫(yī)療器械內(nèi)部電路原理無法解釋。有些醫(yī)療器械為什么只能用,不會(huì)修,就是因?yàn)闆]有豐富的電子學(xué)知識,充分證明電子學(xué)在醫(yī)學(xué)學(xué)科中的重要性。要想維修好醫(yī)療器械,必須有豐富的電子學(xué)知識和醫(yī)學(xué)知識。低頻電子線路主要講半導(dǎo)體電子如何導(dǎo)電,單級、多級放大器的工作原理、差動(dòng)放大器原理、多諧振蕩器原理、直流穩(wěn)壓電源等知識,掌握這些基本知識,才能學(xué)習(xí)電子學(xué)高深的內(nèi)容。高頻電子電路,闡述頻率高的電子學(xué)知識,數(shù)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(xué)的基本知識,才能初步了解電子儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理。電子技術(shù)是一門實(shí)用技術(shù),是一門綜合科學(xué)。要想學(xué)好電子學(xué),必須學(xué)好高等數(shù)學(xué)和物理。因?yàn)楦哳l電路涉及高等數(shù)學(xué),物理涉及電學(xué)和磁學(xué),它們都是相互聯(lián)系的共同體,所以,電子學(xué)是一門實(shí)用的科學(xué)。現(xiàn)代的電腦、手機(jī)這些實(shí)用電子設(shè)備,機(jī)芯都是由若干集成電路組成的,集成電路是根據(jù)電子電路原理制成的,集成塊各有不同的原理和作用。任何電子器件都是在電子學(xué)原理基礎(chǔ)上研制成的。電子學(xué)這門學(xué)科已經(jīng)普及,在飛速發(fā)展的年代起到了重要作用。在現(xiàn)實(shí)生活中,電子學(xué)這門科學(xué)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。電子技術(shù)的飛速發(fā)展使得電子儀器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷和治療、病房監(jiān)護(hù)以及預(yù)防保健。在這些應(yīng)用過程中,電子技術(shù)不斷吸取生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中其他學(xué)科的知識,從而逐步形成一門新興學(xué)科——醫(yī)用電子學(xué)。目前,醫(yī)用電子學(xué)已成為醫(yī)學(xué)影像、生物醫(yī)學(xué)工程,其目的是解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題,保障人類健康,為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。
三、現(xiàn)代醫(yī)療器械在病理診斷中的重要性
醫(yī)學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代,已經(jīng)是一個(gè)應(yīng)用高端電子技術(shù)以及材料科學(xué)的學(xué)科。醫(yī)學(xué)的重要方面就是診斷。于是,就要有現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備,不斷發(fā)展檢測手段。“診斷”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(yī)生對疾病規(guī)律比較全面的掌握非常重要。具備了比較全面的知識和經(jīng)驗(yàn)就能作出比較準(zhǔn)確的判斷,從而為病癥施治提供依據(jù)。為了高效準(zhǔn)確診斷病癥,我們不得不依賴科技發(fā)展。例如運(yùn)用現(xiàn)代檢測設(shè)備,我們可以快速采集到病理標(biāo)本,并通過電子設(shè)備使用電子學(xué)的各種原理變換、傳輸、交換、處理信息,從而直觀再現(xiàn)出來,使我們對病癥診斷有一個(gè)科學(xué)精確的分析。不僅是病理診斷使用到,就是我們未發(fā)病的時(shí)候也能經(jīng)常使用簡單而又準(zhǔn)確的檢測儀器自檢。醫(yī)療器械在人們生活中起到重要作用,為醫(yī)生診斷病情提供了一定的依據(jù),提高了診斷病癥的準(zhǔn)確率,使醫(yī)療水平得以提高。在高節(jié)奏、高強(qiáng)度的競爭時(shí)代,需要強(qiáng)壯健康的體魄,更好地工作學(xué)習(xí)生活,要不斷學(xué)習(xí)專業(yè)知識,才能跟上快節(jié)奏的時(shí)代。尤其電子學(xué)這門學(xué)科,更要努力學(xué)好,只有掌握電子學(xué)專業(yè)知識,才能維護(hù)醫(yī)療器械。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,醫(yī)療器械的不斷更新與換代,使醫(yī)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(xiàn)代醫(yī)療器械充分發(fā)揮了有效的作用,為全世界人們服務(wù)。科學(xué)家們不斷創(chuàng)新研究醫(yī)療器械,加之醫(yī)生專業(yè)水平的提高,使難疑病癥得到醫(yī)治。
四、傳感器與電子學(xué)的關(guān)系
傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一起構(gòu)成了現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ),分別被喻為五官、神經(jīng)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(shù)以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,傳感器的作用越來越重要。傳感器是一種能把非電學(xué)量轉(zhuǎn)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(qiáng)、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(xué)量的信號轉(zhuǎn)化成電信號并通過接口電路與微機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)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(yīng)用。紅外技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。光纖傳感器是最近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),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(xué)物質(zhì)和生物物質(zhì),細(xì)微的變化,我們自身無法及時(shí)體驗(yàn),有時(shí)一些輕微的變化也會(huì)引起生理疾病,我們運(yùn)用各種物質(zhì)傳感器就能及時(shí)感知到這些變化。各種傳感器都是依賴電子學(xué)中電路處理、計(jì)算機(jī)整合等原理,通過極敏感的感知效應(yīng)和強(qiáng)大的放大效應(yīng)將生物信號轉(zhuǎn)化為直觀可見的圖像信號。于是我們便能及時(shí)獲得人體的生理健康信息。診斷結(jié)果出來我們更需要考慮治療方案,嚴(yán)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(xué)。而電子學(xué)在改造現(xiàn)有材料、創(chuàng)造新型材料方面發(fā)揮著積極的作用。
五、結(jié)束語
由此可見,盡管電子和醫(yī)學(xué)屬于不同的領(lǐng)域,但在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì),兩者有著密切的關(guān)系,人類對電子的研究不斷進(jìn)步應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域,為我們的醫(yī)學(xué)事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)大的支持。
作者:林鳳云 單位:內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)信息學(xué)院