一、考試的總體要求

掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，并能合理運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題。

二、考試的內(nèi)容及比例

考試內(nèi)容分為A、B、C三個(gè)模塊，每個(gè)模塊滿分均為150分，考生可任選其中一個(gè)模塊作答。A模塊為醫(yī)學(xué)成像基礎(chǔ)，B模塊為醫(yī)用傳感基礎(chǔ)，C模塊為生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理基礎(chǔ)。

（一）A模塊：醫(yī)學(xué)成像基礎(chǔ)

1.傳統(tǒng)X射線成像

（1）X射線物理基礎(chǔ)（X線產(chǎn)生條件及性質(zhì)；韌致輻射、特征輻射與其對(duì)應(yīng)射線譜；X射線管的技術(shù)參數(shù)；X線與物質(zhì)的相互作用；X線強(qiáng)度與硬度；X線的硬化；X線透射與衰減）

（2）X射線透視成像（傳統(tǒng)X射線成像原理、系統(tǒng)及方式；影響X射線成像質(zhì)量的主要因素；典型H-D曲線形態(tài)，其橫縱坐標(biāo)及各參數(shù)含義；原發(fā)/客觀/主觀對(duì)比度概念，定義公式，相關(guān)性推導(dǎo)；傳統(tǒng)X射線成像缺點(diǎn)）

（3）X線影像質(zhì)量評(píng)價(jià)（像素、分辨率、對(duì)比度的概念）

（4）經(jīng)典X射線斷層成像（X線斷層成像的基本原理）

（5）數(shù)字減影（數(shù)字剪影原理及方法；時(shí)序減影、能量減影、混和剪影原理；K吸收帶及K吸收邊緣法概念）

（6）數(shù)字化X線攝影（CR成像原理、DR成像原理、二者區(qū)別與成像優(yōu)點(diǎn)）

2.計(jì)算機(jī)斷層成像

（1）X-CT定義、成像參數(shù)和掃描方式（CT成像概念；像素與體元概念；衰減系數(shù)與CT值定義；CT與膠片分辨率差異及原因；窗口技術(shù)與窗寬、窗位定義；第一代到第五代CT特點(diǎn)）

（2）CT圖像重建原理和方法（投影概念與實(shí)質(zhì)；正弦圖概念及公式；CT圖象重建方法分類及典型代表算法比較；直接反投影重建法原理、計(jì)算及“灰霧”成因）

（3）CT圖像顯示和質(zhì)量評(píng)價(jià)方法（CT圖像重建顯示的代表性圖像處理技術(shù)；CT圖像特點(diǎn)，與X射線透視影像的區(qū)別；CT圖像質(zhì)量參數(shù)、三種評(píng)價(jià)參數(shù)公式及表征）

（4）CT裝置結(jié)構(gòu)（CT裝置組成；CT機(jī)房要求）

3.放射性核素成像

（1）放射性同位素及射線檢測(cè)物理基礎(chǔ)（放射性同位素概念、性質(zhì)、衰變規(guī)律、在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；粒子探測(cè)器各部分組成、定義、分類、特性等；放射線檢測(cè)前置放大器的作用）

（2）放射性同位素掃描與γ照相機(jī)（放射性核素成像概念；放射性同位素掃描原理、結(jié)構(gòu)；γ照相機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理）

（3）ECT成像（ECT成像原理與分類；SPECT分類、原理、組成、特點(diǎn)；PET原理，符合湮滅測(cè)量與飛行時(shí)間差作用、探測(cè)器類型、成像過(guò)程；PET成像優(yōu)缺點(diǎn)及主要應(yīng)用）

4.超聲波成像

（1）超聲波物理性質(zhì)（超聲波產(chǎn)生及各種物理參數(shù)定義、公式；超聲波傳播和衰減特性；超聲輻射聲場(chǎng)特性；超聲對(duì)生物媒質(zhì)作用）

（2）醫(yī)用超聲換能器（超聲輻射聲場(chǎng)指向性、近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)特性；超聲換能器的壓電效應(yīng)原理；超聲換能器結(jié)構(gòu)）

（3）超聲診斷儀原理（超聲波成像基本原理及優(yōu)勢(shì)；超聲脈沖反射法/脈沖回波法原理；脈沖工作頻率（波長(zhǎng)）選取考慮因素，與脈沖重復(fù)頻率間的區(qū)別；超聲相控陣掃描原理；超聲成像基本類型；超聲成像回波信號(hào)e(t)公式及TGC原理；A超、B超、M超在顯示方面的區(qū)別）

（4）超聲Doppler診斷技術(shù)（Doppler效應(yīng)原理及公式；超聲Doppler血流速度測(cè)量主要方法；連續(xù)波Doppler速度測(cè)量基本原理；脈沖波Doppler速度測(cè)量基本原理及特點(diǎn)；超聲Doppler測(cè)量取得血流方向信息；彩色血流映射主要技術(shù)思路；運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)和相位檢測(cè)基本知識(shí)）

5.磁共振成像

（1）核磁共振現(xiàn)象（NMR）及其物理基礎(chǔ)（原子核磁矩、核磁子、自旋量子數(shù)定義；核磁矩與自旋角動(dòng)量關(guān)系；拉莫爾進(jìn)動(dòng)概念與進(jìn)動(dòng)頻率公式；力學(xué)動(dòng)量矩原理；核磁矩的能級(jí)分布與核磁共振現(xiàn)象原理）

（2）核磁共振（NMR）信號(hào)產(chǎn)生與檢測(cè)（宏觀磁化原理；引入射頻RF場(chǎng)原因；自由感應(yīng)衰減信號(hào)FID概念；馳豫時(shí)間檢測(cè)方法）

（3）NMR成像方法（磁共振成像的基本原理；MRI圖象重建方法）

（4）MRI裝置（磁體系統(tǒng)；NMR波譜儀；圖像重建和顯示系統(tǒng)）

（5）MRI應(yīng)用（臨床診斷應(yīng)用范圍；MRI與其它成像方法比較）

參考材料：

[1]高上凱著,醫(yī)學(xué)成像技術(shù),清華大學(xué)出版社,2001年2月

（二）B模塊：醫(yī)用傳感基礎(chǔ)

1.醫(yī)用傳感器基本概念

（1）醫(yī)用傳感器的定義

（2）醫(yī)用傳感器的分類與組成

（3）人體信息檢測(cè)的特殊性

（4）醫(yī)用傳感器的發(fā)展方向

2.醫(yī)用傳感器的基本特性

（1）傳感器信息模型的建立

（2）傳感器的靜態(tài)特性

（3）傳感器的動(dòng)態(tài)特性

3.常用醫(yī)用傳感器工作原理

（1）電阻應(yīng)變式傳感器

（2）電容式傳感器（電容式壓力傳感器、直流極化型電容傳感器、測(cè)量電路及分布電容消除方法）

（3）變磁阻式傳感器（電桿傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器、變磁阻式傳感器的應(yīng)用）

（4）電動(dòng)式傳感器（附有力學(xué)系統(tǒng)的電動(dòng)式傳感器、電磁血流量傳感器）

（5）壓電式傳感器和超聲換能器（換能器的結(jié)構(gòu)與超聲場(chǎng)、壓電式傳感器、醫(yī)用壓電超聲換能器、醫(yī)學(xué)超聲儀器）

（6）熱敏式傳感器(金屬熱電偶傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、PN結(jié)二極管和集成電路溫度傳感器、熱釋電傳感器)

（7）光敏式傳感器（光電倍增管、光電導(dǎo)元件、光生伏特元件、光敏管、各種光敏傳感器的性能比較）

（8）電化學(xué)與生物傳感器測(cè)量基礎(chǔ)（參比電極、離子選擇性電極及其應(yīng)用、氣敏電極和氣體擴(kuò)散電極）

4.檢測(cè)生物電及電刺激生物體用電極

（1）極化現(xiàn)象及對(duì)生物電檢測(cè)的影響、不極化電極、電極的阻抗

（2）電極的運(yùn)動(dòng)偽差及市電干擾

（3）生物電檢測(cè)類宏電極的類型

（4）微電極

5.生物傳感器及在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

（1）生物傳感器原理及典型應(yīng)用

（2）酶電極原理及典型應(yīng)用

（3）微生物傳感器原理及典型應(yīng)用

（4）免疫傳感器原理及典型應(yīng)用

（5）細(xì)胞器及組織傳感器典型應(yīng)用

（6）多功能及微型生物片傳感器典型應(yīng)用

參考材料：

[1]《醫(yī)用傳感器與人體信息檢測(cè)》，作者：王明時(shí)，天津科學(xué)技術(shù)出版社

（三）C模塊：生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理基礎(chǔ)

1.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)概論

（1）生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理目的

（2）典型的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)及其特點(diǎn)

（3）生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)（信號(hào)概率描述、數(shù)字特征以及信號(hào)平穩(wěn)性與遍歷性）（4）生物醫(yī)學(xué)信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng)

2.數(shù)字信號(hào)處理的基本概念

（1）離散時(shí)間信號(hào)（典型離散信號(hào)、離散信號(hào)的運(yùn)算）

（2）離散時(shí)間系統(tǒng)（離散時(shí)間系統(tǒng)的基本概念、輸入輸出關(guān)系

（3）Z變換(Z變換定義、Z變換收斂域、Z變換的性質(zhì)

（4）離散時(shí)間系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)、頻率響應(yīng)、零極點(diǎn)分析

3.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的數(shù)字濾波方法

（1）奈奎斯特采樣定律（掌握理想采樣、頻譜混疊、頻譜泄露、柵欄效應(yīng)等概念以及數(shù)字頻率、歸一化頻率、頻譜分辨率的計(jì)算）

（2）線性卷積與循環(huán)卷積（圖表法、公式法計(jì)算卷積）

（3）IIR數(shù)字濾波器（掌握基本概念以及給定特性的濾波器設(shè)計(jì)）

（4）FIR數(shù)字濾波器（掌握基本概念以及給定特性的濾波器設(shè)計(jì)）

（5）匹配濾波器（基本原理和構(gòu)成、神經(jīng)傳導(dǎo)速度測(cè)量用信號(hào)模型、非白噪聲背景下的匹配濾波器、信號(hào)波形未知時(shí)的匹配濾波器構(gòu)造方法）

4.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的現(xiàn)代濾波方法

（1）信號(hào)功率譜（定義、非參數(shù)估計(jì)以及基于DFT的功率譜計(jì)算）

（2）維納濾波(原理及公式推倒、濾波器優(yōu)化、時(shí)間離散的維納濾波器設(shè)計(jì))

（3）參數(shù)模型（信號(hào)的成形濾波器、AR模型階次估計(jì)、ARMA模型參數(shù)估計(jì)）

（4）自適應(yīng)濾波及其應(yīng)用（自適應(yīng)的概念和原理、LMS自適應(yīng)濾波器、自適應(yīng)消噪聲、自適應(yīng)譜線增強(qiáng)和窄帶信號(hào)分離、自適應(yīng)系統(tǒng)辨識(shí)）

參考材料：

[1]《數(shù)字信號(hào)處理導(dǎo)論》，作者：胡廣書，清華大學(xué)出版社(2006-07)

[2]《生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理》，作者：楊福生高上凱編著，高等教育出版社（1998－05)

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