一、考試的總體要求
掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)知識和基本理論，并能合理運用解決實際問題。
 
二、考試的內(nèi)容及比例
考試內(nèi)容分為 A、B、C、D 四個模塊，考生可任選其中一個模塊。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)信號處理基礎(chǔ)，D 模塊為光學(xué)與光電基礎(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)，其橫縱坐標及各參數(shù)含義；原發(fā)/客觀/主觀對比度概念，定義公式，相關(guān)性推導(dǎo)；傳統(tǒng)X 射線成像缺點）
（3）X 線影像質(zhì)量評價（像素、分辨率、對比度的概念）
（1） 經(jīng)典X 射線斷層成像（X 線斷層成像的基本原理）
（2） 數(shù)字減影（數(shù)字剪影原理及方法；時序減影、能量減影、混和剪影原理；K 吸收帶及 K 吸收邊緣法概念）
（3） 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）
2. 計算機斷層成像
（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）
（2） CT 圖像重建原理和方法（投影概念與實質(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、計算及“灰霧”成因）
（3） CT 圖像顯示和質(zhì)量評價方法（CT 圖像重建顯示的代表性圖像處理技術(shù)；CT 圖像特點，與X 射線透視影像的區(qū)別；CT 圖像質(zhì)量參數(shù)、三種評價參數(shù)公式及表征）
（4） CT 裝置結(jié)構(gòu)（CT 裝置組成；CT 機房要求）
3. 放射性核素成像
（1） 放射性同位素及射線檢測物理基礎(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；粒子探測器各部分組成、定義、分類、特性等；放射線檢測前置放大器的作用）
（2） 放射性同位素掃描與 γ 照相機（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； PET 原理， 符合湮滅測量與飛行時間差作用、探測器類型、成像過程；PET 成像優(yōu)缺點及主要應(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；超聲輻射聲場特性；超聲對生物媒質(zhì)作用）
（2） 醫(yī)用超聲換能器（超聲輻射聲場指向性、近場與遠場特性；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；超聲脈沖反射法/脈沖回波法原理 ；脈沖工作頻率（波長）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 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 血流速度測量主要方法；連續(xù)波Doppler 速度測量基本原理；脈沖波 Doppler 速度測量基本原理及特點；超聲 Doppler 測量取得血流方向信息；彩色血流映射主要技術(shù)思路；運動目標顯示技術(shù)和相位檢測基本知識）
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； 核磁矩與自旋角動量關(guān)系；拉莫爾進動概念與進動頻率公式；力學(xué)動量矩原理；核磁矩的能級分布與核磁共振現(xiàn)象原理）
（2） 核磁共振（NMR）信號產(chǎn)生與檢測（宏觀磁化原理；引入射頻 RF 場原因；自由感應(yīng)衰減信號FID 概念；馳豫時間檢測方法）
（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（電桿傳感器差動變壓器式傳感器、變磁阻式傳感器的應(yīng)用）
（4） 電動式傳感器（附有力學(xué)系統(tǒng)的電動式傳感器、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、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

和氣體擴散電極）
4. 檢測生物電及電刺激生物體用電極
（1） 極化現(xiàn)象及對生物電檢測的影響、不極化電極、電極的阻抗
（2） 電極的運動偽差及市電干擾
（3） 生物電檢測類宏電極的類型
（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》，作者：王明時，天津科學(xué)技術(shù)出版社
 
（三）C 模塊：生物醫(yī)學(xué)信號處理基礎(chǔ)
1. 生物醫(yī)學(xué)信號概論
（1） 生物醫(yī)學(xué)信號處理目的
（2） 典型的生物醫(yī)學(xué)信號及其特點
（3） 生物醫(yī)學(xué)信號的數(shù)學(xué)表達（信號概率描述、數(shù)字特征以及信號平穩(wěn)性與遍歷性）
（4） 生物醫(yī)學(xué)信號通過線性系統(tǒng)
2. 數(shù)字信號處理的基本概念
（1） 離散時間信號（典型離散信號、離散信號的運算）
（2） 離散時間系統(tǒng)（離散時間系統(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）離散時間系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)、頻率響應(yīng)、零極點分析
3. 生物醫(yī)學(xué)信號的數(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、頻譜分辨率的計算）
（2） 線性卷積與循環(huán)卷積（圖表法、公式法計算卷積）
（3） IR 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）
（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）
（5） 匹配濾波器（基本原理和構(gòu)成、神經(jīng)傳導(dǎo)速度測量用信號模型、非白噪聲背景下的匹配濾波器、信號波形未知時的匹配濾波器構(gòu)造方法）
4. 生物醫(yī)學(xué)信號的現(xiàn)代濾波方法
（1） 信號功率譜（定義、非參數(shù)估計以及基于 DFT 的功率譜計算）
（2） 維納濾波(原理及公式推倒、濾波器優(yōu)化、時間離散的維納濾波器設(shè)計)
（3） 參數(shù)模型（信號的成形濾波器、AR 模型階次估計、ARMA 模型參數(shù)估計）
（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)譜線增強和窄帶信號分離、自適應(yīng)系統(tǒng)辨識）
 
參考材料：

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