Introduction to Biomedical Instrumentation: The Technology of Patient Care（生物医学仪器导论：患者护理技术）

引用

Christe, B. L. (2017). Introduction to Biomedical Instrumentation: The Technology of Patient Care (2nd ed.). Cambridge University Press.

章节概要

第2版是一本约225页、共18章的精简读本。克里斯蒂在序言中说明，本书面向刚进入医疗技术管理（HTM，即在医院中保障医疗设备安全、有效和可用的职业）的初级技术人员，旨在帮助他们掌握这一领域的实用词汇和基础知识。书中按类型和分类讨论设备，具体厂商只作为例子出现。序言假定读者具备基础的解剖学、生理学和医学术语知识，并了解电压、电流、电阻、阻抗、模拟与数字信号以及传感器。第2版修订了全部内容，并新增两章，分别讨论设备测试和电子病历。每章以"For Further Exploration"（深入探索）一节结尾，其中研究性问题的答案需要在书外寻找；章末习题答案和补充资料在线提供。

第1–5章：HTM职业；患者安全；NFPA及其他指南；设备测试；在工作场所

开头一组章节介绍的是职业，而不是设备。第1章解释了五花八门的职位名称（HTM技术员、BMET、"biomeds"、临床工程师）以及雇主类型：医院、独立服务机构和制造商。第2章把设备按治疗、监护和诊断分类，并按风险分级，讨论收益与风险的平衡。第3章概述监管格局，从医疗器械促进协会（AAMI）的共识标准到NFPA 99《医疗设施规范》。本版新增的第4章讨论入库检验、预防性维护和安全检查。第5章讨论职业道德准则（来自生物医学工程学会和美国临床工程学会）、个人安全、感染控制和客户服务。

第6章：电极、传感器、信号与噪声

讨论患者与机器之间的连接：应变片、热敏电阻、光敏电阻等无源传感器，压电晶体、线性可变差动变压器（LVDT）、热电偶等有源传感器，以及患者监护中涉及的电极、信号和噪声。

第7–11章：心脏；心脏辅助装置；血压；呼吸与呼吸治疗；大脑及其活动

按人体系统组织的设备章节。每章先讲相关生理（如心脏的传导通路、收缩压和舒张压的含义、外呼吸），再讲设备：心电图和患者监护仪、除颤器及其波形、人工心脏和植入式装置、无创与有创血压测量、脉搏血氧测定和二氧化碳描记，以及脑电图。

第12–13章：重症监护室；手术室

这两章按临床场所而非设备组织。ICU一章描述重症监护的特点（持续监护、依赖呼吸机的患者、众多管路和导管）以及那里常用的监护手段；手术室一章介绍手术所用设备，包括麻醉的类型。

第14–16章：医学影像；临床检验设备；输液泵及其他泵

影像一章从超声讲起，按技术或成像来源对成像方式作大类划分；临床检验一章解释自动分析仪背后的原理（如基于阻抗的血细胞计数）以及检验科自身的法规；泵一章介绍输液泵、其泵送机制和报警。

第17–18章：电子病历与IT；其他设备与专题

第17章是第二个新增章节，回顾了HITECH法案推动的电子病历转型，以及HTM人员越来越需要把设备接入信息系统。最后一章汇集了无法归入其他类别的技术，如儿童医院的游戏治疗设备、胎儿监护，以及物理治疗师和作业治疗师使用的设备。

核心概念

第1–5章：职业及其规则

• 医疗技术管理（HTM）：把患者安全、医疗技术和财务管理结合起来、保障设备安全可用的医院专业领域。
• 按功能和风险分类设备：治疗、监护和诊断设备；高、中、低风险技术。
• 标准与规范：AAMI等机构的自愿性共识标准，以及在州政府采纳后成为法律要求的NFPA 99等规范。
• 入库检验与预防性维护：在问题影响患者诊疗之前发现隐患的定期检查。

第6–11章：信号与人体系统

• 无源与有源传感器：电阻、电容或电感随之变化的传感器，与本身产生电压或电流的传感器。
• 心电图与除颤：记录心脏电活动，以及通过释放能量恢复心律；双相波形如今已是标准。
• 无创与有创血压：基于袖带的听诊法或自动测量，与动脉内直接测量。
• 脉搏血氧测定与二氧化碳描记：无创评估呼吸有效性的方法。

第12–18章：场所、系统与信息

• 诊疗场所：ICU和手术室作为各有其技术和限制的环境。
• 输液泵：按设定速率输送液体和药物，并对堵塞和输注完成发出报警的设备。
• 电子病历集成：把设备接入医院信息系统。

评析

优点

• 为医院技术人员而写。 本书的视角是在临床中检验、维护和支持设备的人，而不是设计者。关于职业、法规、测试、职场伦理、感染控制和客户服务的章节，涵盖了工程教材通常省略的内容。
• 临床背景优先。 设备章节在讲技术之前，先交代相关生理和测量的临床目的；还有两章描述完整的诊疗环境（ICU和手术室）。
• 贴合实践的更新。 第2版修订了全部内容，并新增设备测试和电子病历两章，这两项在HTM工作中日益重要。出版方引用的宾夕法尼亚州立大学特德·卢西迪的评价，称赞了这次更新以及指向最新信息的"For Further Exploration"部分。
• 培养检索能力。 深入探索的问题有意要求借助外部资料作答，序言把这与一项关键职业技能联系起来：查找陌生技术的相关信息。

局限

• 描述性而非定量。 设备只在功能、框图和实际注意事项的层面上讲解，没有电路分析或设计所需的数学。工科学生需要另一本教材来学习仪器如何设计。
• 美国的法规框架。 法规内容以美国机构和规则（AAMI、NFPA 99、CLIA、HITECH）为中心，NFPA一章引用的是2012年版规范，而该规范此后已有修订。其他国家的读者，或在进一步修订之后阅读的读者，必须核实现行要求。
• 重广度轻深度。 约225页容纳18章，许多类设备只有几页篇幅；例如所有成像方式合在一章。

在课程中的定位

在医学仪器的书单中，克里斯蒂这本书是站在医院而不是实验室或设计部门的角度写成的。同样易读的韦伯《Principles of Biomedical Instrumentation》一步步讲解仪器设计，从传感器经过放大、滤波和数字化直到安全测试；工科学生应在读克里斯蒂的同时或之后阅读它，以了解书中描述的设备是如何制造的。韦伯斯特与尼蒙卡尔的《Medical Instrumentation: Application and Design》是关于传感器、信号调理和临床测量的标准工程教材，是进行设计工作的自然下一步。

户川、田村和厄贝里的《Biomedical Sensors and Instruments》以及科博尔德的《Transducers for Biomedical Measurements》深入讨论传感原理，即克里斯蒂第6章的主题。诺思罗普的《Analog Electronic Circuits for Biomedical Instrumentation》是关于传感器与数字化之间电子电路的研究生水平教材。对医疗设备技术或临床工程专业的学生，克里斯蒂可以作为主教材；对工科学生，它最适合作为设计类教材的临床配套读物。

如何使用本书

本书适合医疗设备技术和HTM专业的学生、医院新入职的技术人员，以及想了解设备在患者诊疗中如何使用、监管和维护的工科学生。读者需要具备序言所列的背景：基础解剖学、生理学和医学术语，以及到阻抗、信号和传感器为止的电子学知识。

实用计划：

• 核心： 按顺序阅读第1–6章，它们建立了设备章节所依赖的职业、安全、法规、测试以及患者与设备连接的基础。
• 设备章节： 由于后面的章节会回溯心脏和血压的内容，应按顺序阅读第7–11章；然后根据读者的工作场所阅读第14–16章。
• 场所与系统： 第12–13章把各类设备整合到临床环境中，宜在设备章节之后阅读；需要把设备接入医院网络的读者还应阅读第17章。
• 选读： 第18章。

认真完成"For Further Exploration"中的问题：它们专门设计为借助外部资料作答，训练序言所强调的信息检索能力。书中引用的每项规范和标准都应与现行版本核对；如有可能，把每个设备章节与在医院设备科的实习，或某类设备中一台的厂商维修手册结合起来学习。