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| 編輯推薦： |
《低成本健康集成技术》可作为生物医学工程的技术参考书，适用于广大生物医学工程教
学和科研人员，同时也可作为高等院校学生的学习参考教材。
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| 內容簡介： |
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民众健康是社会经济发展到一定阶段的必然需求。改革开放三十多年来，我们的经济建设取得了巨大成就，但在医疗卫生领域，慢性病和老年病的发病率日益增高，高端医疗器械被发达国家厂商垄断，城乡医疗水平差距过大导致医疗公平性无法保证，这些都严重制约着中华民族的伟大复兴。如何通过较低的总投入，满足国人的健康需求有着十分迫切的战略意义。为了给国家的"新医改"提供强有力的技术支撑，中国科学院从实际出发，突破面向基础医疗的关键适宜技术，研制低成本先进医疗器械系统，进而培育低成本健康产业。本书对科技和产业发展做深入介绍，内容主要包括三部分：背景（问题的提出）、产业、关键技术。面向基础医疗的适宜技术和低成本先进医疗器械系统的创制和推广是国家的重大战略需求，提供了先进技术与服务民生相结合的历史契机。希望我们大家联合起来，闯出一条有中国特色的低成本健康之路。
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| 目錄：
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序言一
序言二
序言三
前言
第 1章 低成本健康 1
1.1国家重大战略需求 1
1.1.1基层卫生现状与趋势 1
1.1.2国家基层卫生政策发展现状 3
1.2低成本健康的重要性与必要性 6
1.2.1发展基层低成本健康卫生事业的重要性 6
1.2.2发展基层低成本健康卫生事业的必要性 8
1.3低成本健康集成技术发展趋势及产业现状 9
1.3.1技术发展趋势 9
1.3.2国内外研发现状 11
1.3.3低成本健康集成技术国内外产业应用现状 13
1.4本章小结 15
参考文献 15
第 2章 集成技术的现状、挑战及展望 19
2.1集成技术的定义及其内涵 19
2.2集成技术的研究现状及其实际应用 21
2.2.1集成技术在国防等工业的应用 21
2.2.2集成技术在机器人等工业的应用 23
2.2.3集成技术在电动汽车等工业的应用 25
2.2.4集成技术在智能建筑等工业的应用 26
2.2.5集成技术在低成本健康等工业的应用 28
2.2.6集成技术在微电子等工业的应用 29
2.2.7集成技术在云计算等工业的应用 30
2.3集成技术面临的挑战与对策 31
2.4集成技术的未来及其展望 33
2.5本章小结 36
参考文献 36
第 3章 低成本健康集成技术体系 38
3.1低成本健康集成技术 38
3.1.1 医用 X射线成像技术 38
3.1.2生物芯片与微流控技术 39
3.1.3医学集成电路设计 42
3.1.4声肌图与运动健康 44
3.1.5人体运动信息 44
3.1.6无线体域网 46
3.2集成技术创新应用 47
3.2.1医用内窥镜系统 47
3.2.2影像引导介入治疗系统 48
3.2.3低成本血液透析设备 50
3.2.4生命体征监护设备 51
3.2.5居家健康感知设备 53
3.2.6低成本健康海云示范工程 54
3.3本章小结 56
参考文献 56
第 4章 X射线影像诊断技术 58
4.1 X射线影像设备发展简史 58
4.2 新型 CT设备 61
4.2.1新型锥束 CT 61
4.2.2 C型臂 X光机 62
4.3图像重建算法 63
4.3.1迭代重建法 64
4.3.2解析重建法 66
4.3.3感兴趣区域局部图像重建 70
4.4伪影校正 71
4.4.1环状伪影的校正 71
4.4.2金属伪影的校正 73
4.4.3运动伪影校正 74
4.5本章小结 76 参考文献 76
第 5章 生物芯片及其应用 79
5.1基因芯片 80
5.1.1基因芯片概述 80
5.1.2基因芯片的应用 82
5.2蛋白质芯片 97
5.2.1蛋白质芯片概述 97
5.2.2蛋白质芯片的应用 98
5.3细胞芯片和组织芯片 103
5.3.1细胞芯片和组织芯片概述 103
5.3.2细胞芯片和组织芯片的应用 105
5.4微流控芯片 107
5.4.1微流控芯片概述 107
5.4.2微流控芯片的应用研究 108
5.4.3微流控芯片检测技术的应用现状 117
5.5本章小结 117
参考文献118
第 6章 医学集成电路设计 131
6.1医疗电子的研究背景与研究现状 131
6.2我国医疗电子产业面临的机遇 133
6.3医学集成电路技术应用概要 134
6.4医学集成电路的设计考虑 136
6.4.1微弱的信号 136
6.4.2采集环境的噪声干扰 136
6.4.3非理想的采集接口 137
6.4.4低功耗应用要求 137
6.5移动医疗芯片的设计 138
6.5.1移动医疗芯片的系统架构 138
6.5.2多通道模拟前端集成电路设计 141
6.5.3电源管理芯片 143
6.5.4人体通信收发芯片 144
6.5.5数字信号协处理器 148
6.5.6移动医疗所面临的挑战 151
6.6本章小结 152
参考文献 152
第 7章 声肌图与运动健康 155
7.1 1D声肌图在运动健康和康复工程的应用 155
7.1.1 1D声肌图原理和装置155
7.1.2 1D声肌图引导的康复训练156
7.1.3 1D声肌图引导的假肢控制157
7.1.4 1D声肌图的潜在应用概述158
7.2声肌图用于研究人体动作 158
7.3声肌图用于研究人体动作 161
7.3.1基于超声影像的肌肉骨骼系统的形态学测量 161
7.3.2肌肉运动估计及可视化系统 165
7.4声肌图应用实例 167
7.4.1肌肉疲劳估计 168
7.4.2在假肢控制中的应用 169
7.4.3手指姿态识别 171
7.4.4手指动作识别 172
7.4.5声肌图为核心的多模传感信息与摔倒风险评估 173
7.5本章小结 174
参考文献 174
第 8章 人体运动信息智能感知技术及应用 177
8.1基于惯性传感信息的人体运动感知技术 177
8.1.1惯性人体传感器网络 177
8.1.2基于惯性传感信息的人体运动分析技术 179
8.1.3应用实例 181
8.2基于足底压力信息的人体运动感知技术 183
8.2.1足底压力信息的重要性 183
8.2.2基于足底压力信息的人体运动分析技术 183
8.2.3应用实例 189
8.3人体防跌预警感知技术研究新进展 192
8.3.1跌倒预防研究的重要性 192
8.3.2人体跌倒检测研究进展 192
8.3.3人体跌倒防护研究进展 199
8.3.4研究前景展望 209
8.4本章小结 210
参考文献 210
第 9章 无线体域网 216
9.1无线体域网 216
9.1.1无线体域网应用及技术要求 217
9.1.2无线体域网无线通信频段 220
9.2 IEEE 802.15.6 221
9.2.1一般框架元素 221
9.2.2物理层概述 224
9.2.3 MAC层概述 226
9.3人体通信 227
9.3.1电容耦合 228
9.3.2电流耦合 230
9.3.3两种耦合方式的对比 230
9.4无线体域网中的天线 231
9.4.1无线体域网天线设计的国内外现状 232
9.4.2无线体域网的天线应用 236
9.4.3无线体域网的天线设计的挑战 238
9.5无线体域网中的信道建模 239
9.5.1人体对无线体域网天线设计的影响以及人体建模 239
9.5.2衰落信道 240
9.5.3统计模型 241
9.5.4 Fritchman模型243
9.6本章小结 245
参考文献 245
第 10章 医学内窥镜 248
10.1内窥镜发展现状 248
10.1.1发展历史 248
10.1.2国内外现状和发展趋势 250
10.2内窥镜构造原理和分类 250
10.3医学内窥镜诊断 253
10.4医学内窥镜治疗 254
10.4.1内窥镜治疗种类 254
10.4.2内窥镜治疗方法 256
10.4.3内窥镜手术的特点 256
10.5医学内窥镜的清洁、消毒和维护保养 257
10.6医学内窥镜的临床应用 257
10.6.1神经系统疾病诊断和治疗 257
10.6.2呼吸系统疾病诊断和治疗 258
10.6.3心血管系统和胸外科疾病诊断及治疗 260
10.6.4消化系统疾病诊断和治疗 261
10.6.5普通外科腹腔镜诊断和治疗 264
10.6.6泌尿系统疾病诊断和治疗 265
10.6.7妇产科疾病诊断和治疗 266
10.6.8骨与关节疾病诊断和治疗 267
10.6.9耳鼻喉疾病诊断和治疗 268
10.6.10眼科疾病诊断和治疗 270
10.7内窥镜介入治疗 270
10.8本章小结 271
参考文献 272
第 11章 影像引导介入治疗 273
11.1影像引导介入治疗简介 273
11.2多模态影像引导经皮肾介入治疗 275
11.2.1什么是肾结石 275
11.2.2肾结石的治疗 275
11.2.3系统构成 277
11.2.4关键技术：多模图像配准 278
11.2.5动物实验 280
11.3多模态影像引导肝脏介入治疗 281
11.3.1腹腔介入治疗机器人的研究背景 281
11.3.2超声引导的腹腔介入治疗机器人 283
11.3.3腹腔介入治疗机器人的研究展望 287
11.4多模态影像引导软件平台 SIATK 288
11.4.1软件平台的研究现状 289
11.4.2多模态影像引导软件平台设计的总体架构 290
11.4.3多模态影像引导需求的分析研究 290
11.4.4 SIATK的应用框架设计291
11.5数字化手术室系统 292
11.5.1影像引导微创介入治疗与数字化手术室 292
11.5.2数字化手术室示范 295
11.6本章小结 298 参考文献 299
第 12章 低成本血液净化技术及应用 302
12.1血液净化治疗技术 302
12.1.1血液净化技术的治疗特异功效作用 302
12.1.2我国的血液净化产业造成的压力 303
12.2连续性血液净化治疗仪（ CRRT） 303
12.2.1设备及技术简介 303
12.2.2治疗模式及主要用途 304
12.2.3系统组成、工作原理及技术路线 305
12.2.4主要创新点 308
12.2.5市场前景 308
12.3一种透析液集中供液功能的血液透析系统装置 309
12.3.1设备及技术简介 309
12.3.2主要装置及项目目标 309
12.3.3主要创新点 309
12.4一种智能型低成本血液透析机 310
12.4.1血液透析滤过机的基本原理 310
12.4.2系统组成 312
12.4.3技术的先进性及创新性 313
12.5全自动腹膜透析机 315
12.5.1设备及技术简介 315
12.5.2腹膜透析优势 316
12.5.3项目目标 317
12.5.4项目创新性 317
12.6本章小结 318
参考文献 318
第 13章 医疗生命体征监护技术 319
13.1心电监护技术 319
13.1.1心电监护原理 319
13.1.2实现方法 320
13.1.3主要功能与性能 321
13.1.4研究进展 321
13.1.5 应用 322
13.2无创血压监测技术 322
13.2.1无创血压监测原理 322
13.2.2实现方法 323
13.2.3主要功能与性能 325
13.2.4研究进展 325
13.2.5 应用 326
13.3脉搏氧监测技术 326
13.3.1 原理 326
13.3.2实现方法 327
13.3.3主要功能与性能 328
13.3.4研究进展 328
13.3.5 应用 329
13.4呼吸监测技术 329
13.4.1 原理 329
13.4.2实现方法 330
13.4.3主要功能与性能 331
13.4.4研究进展 331
13.4.5 应用 331
13.5体温监测技术 332
13.5.1 原理 332
13.5.2实现方法 332
13.5.3主要功能与性能 333
13.5.4研究进展 333
13.5.5 应用 333
13.6有创压监测技术 334
13.6.1 原理 334
13.6.2实现方法 335
13.6.3主要功能与性能 337
13.6.4研究进展 337
13.6.5 应用 337
13.7心排量监测技术 337
13.7.1 原理 337
13.7.2实现方法 338
13.7.3主要功能与性能 339
13.7.4研究进展 339
13.7.5 应用 339
13.8呼吸末二氧化碳监测技术 339
13.8.1 原理 339
13.8.2实现方法 340
13.8.3主要功能与性能 341
13.8.4研究进展 341
13.8.5 应用 342
13.9呼吸力学监测技术 342
13.9.1 原理 342
13.9.2实现方法 342
13.9.3主要功能与性能 344
13.9.4研究进展 344
13.9.5 应用 345
13.10其他的生命信息测量技术 345
13.11 本章小结 347
参考文献 348
第 14章 居家健康感知设备 349
14.1居家感知与信息技术 349
14.2智能健康感知 352
14.2.1穿戴式技术 352
14.2.2非接触式感知技术 357
14.3居家健康通信 359
14.4国内外居家健康感知设备 366
14.4.1健康一体机 366
14.4.2健康指环 368
14.4.3电子保健腰带 369
14.4.4头戴式运动与生理信息检测系统 370
14.4.5非接触式健康监测床 371
14.4.6基于光电容积脉搏波描记信号的视频感知系统 374
14.4.7基于超宽带的生理检测装置 374
14.5本章小结 376 参考文献 376
第 15章 低成本健康海云工程 379
15.1低成本健康海云工程助力中国医改 379
15.1.1国内外基层卫生服务技术发展现状和趋势 379
15.1.2国内外医疗信息化发展现状和趋势 382
15.1.3我国医疗卫生事业发展中面临的若干问题 386
15.1.4中国科学院低成本健康海云工程 389
15.2海云工程目前的发展基础 391
15.2.1针对农村卫生室 城市社区卫生服务站的解决方案391
15.2.2针对乡镇卫生院 城市社区卫生服务中心的解决方案392
15.2.3适用于社区 乡镇农村的全科医生工作站 394
15.2.4适用于乡镇 社区中心的低成本 DR 397
15.2.5适用于县级以下医疗机构的低成本血液透析系统 397
15.2.6基于自主高性能中间件的区域信息交换平台 398
15.2.7全流程医疗行为监管 401
15.3特色示范工程介绍 402
15.3.1内蒙古温馨药箱工程 402
15.3.2模块化箱房诊所 医院科技援非工程410
15.4海云工程未来发展方向 411
15.4.1中国科学院对低成本健康的未来规划 411
15.4.2海云工程产业推广未来的重点发展方向 412
15.5本章小结 413
参考文献 413
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