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第1章 绪论1

1.1 传统医疗卫生体系的优势和不足1

1.2 手机社会的到来2

1.3 手机生物医学工程学的兴起5

1.4 手机生物医学工程技术的基本特征及其泛在医学价值6

1.5 手机生物医学工程学国内外发展概况8

1.6 手机医疗发展中所面临的理论与技术挑战10

1.7 本书内容和框架11

参考文献12

第2章 疾病发生特点及其对泛在型诊疗技术的需求14

2.1 人体生理系统与疾病14

2.1.1 人体生理系统14

2.1.2 人体健康与疾病15

2.2 人体疾病发生的时间和空间问题17

2.3 肿瘤类重大疾病的发生发展特征及手机诊疗策略18

2.3.1 肿瘤类疾病的发生发展特征18

2.3.2 肿瘤类疾病的手机诊疗策略19

2.4 心脑血管类疾病的发生发展特征及手机诊疗策略19

2.4.1 心脑血管类疾病的发生发展特征19

2.4.2 心脑血管类疾病的手机诊疗策略20

2.5 其他常见慢性疾病的发生发展特征及手机诊疗策略20

2.5.1 常见慢性疾病的发生发展特征20

2.5.2 常见慢性疾病的手机诊疗策略21

2.6 典型传染性疾病的发生发展特征及手机诊疗策略22

2.6.1 典型传染性疾病的发生发展特征22

2.6.2 典型传染性疾病的手机诊疗策略23

2.7 精神性心身疾病的发生发展特征及手机诊疗策略23

2.7.1 精神性心身疾病的发生发展特征23

2.7.2 精神性心身疾病的手机诊疗策略23

2.8 急救医学中的手机监护策略23

2.9 本章小结24

参考文献24

第3章 手机医疗的软硬件技术基础25

3.1 概述25

3.1.1 手机演进与发展25

3.1.2 手机的分类26

3.1.3 手机与移动通信网络26

3.2 手机典型功能模块27

3.2.1 输入输出设备27

3.2.2 附属设备28

3.2.3 数据传输与接口29

3.3 手机芯片技术31

3.3.1 数字基带处理器31

3.3.2 模拟基带处理器32

3.3.3 存储器32

3.3.4 射频信号处理器32

3.3.5 功率放大器32

3.3.6 电源管理器32

3.4 手机加工及组装技术33

3.4.1 手机设计环节33

3.4.2 手机基本结构33

3.4.3 手机结构件制造技术34

3.4.4 手机出厂测试34

3.5 手机软件操作系统及选用34

3.5.1 Palm/Web OS36

3.5.2 Symbian OS36

3.5.3 Blackberry OS36

3.5.4 Windows Mobile/Windows Phone 736

3.5.5 iOS37

3.5.6 Android OS37

3.6 典型手机编程语言37

3.6.1 MFC38

3.6.2 C38

3.6.3 Objective-C38

3.6.4 Java38

3.7 软件兼容性38

3.8 本章小结39

参考文献39

第4章 基于手机平台的生物医学传感技术41

4.1 手机与生物医学传感器的融合41

4.2 生物医学传感器的基本概念42

4.3 生物医学传感器的发展趋势43

4.3.1 智能化与微型化43

4.3.2 原理革新化45

4.3.3 无线化与网络化46

4.3.4 便携化与可穿戴化47

4.4 基于手机的生物医学传感技术48

4.4.1 手机检测48

4.4.2 手机成像50

4.4.3 多功能手机传感器52

4.4.4 以手机为中心的传感器网络53

4.5 发展手机式传感系统所面临的问题与挑战54

4.6 本章小结57

参考文献57

第5章 基于手机平台的生物医学执行与控制技术66

5.1 手机执行与控制技术66

5.2 手机在日常生活中的控制应用途径67

5.2.1 手机控制家庭或办公室电器67

5.2.2 手机远距离控制下的环境监测68

5.2.3 手机控制的其他几个方面69

5.3 手机执行与控制在医疗中的应用策略69

5.3.1 基于手机控制的远程医疗概念69

5.3.2 手机的交互式远程医疗服务71

5.4 基于手机执行的远程医疗模式71

5.4.1 基于手机的心电远程监测72

5.4.2 基于手机的糖尿病远程监测73

5.4.3 基于手机的远程皮肤病监测74

5.4.4 用于远程监测重要参数的生物医学服装75

5.4.5 手机控制的无线医疗设备75

5.5 发展手机执行器技术所面临的问题与挑战77

5.6 手机控制技术前景展望78

5.7 本章小结79

参考文献80

第6章 人体动态体温及分布图谱的手机测量技术87

6.1 人体温度与疾病和健康的关系87

6.2 电子测温技术研究现状及最新进展89

6.2.1 有线体温监护研究89

6.2.2 无线体温监护研究89

6.2.3 特定功能体温测量技术90

6.2.4 手机体温测量技术及其普适意义91

6.3 手机无线测温与报警技术的实现91

6.3.1 手机测温模块的实现91

6.3.2 手机测温软件的实现93

6.3.3 典型体温测试及报警系统硬件98

6.4 手机测温及报警功能实验评估99

6.5 人体睡眠或呼吸障碍的温度监测方法101

6.6 人体温度图谱的手机获取技术103

6.6.1 热色液晶成像技术104

6.6.2 基于手机的热色液晶成像新模式105

6.6.3 热色液晶的色调－温度标定曲线106

6.6.4 基于手机的液晶成像方式初步应用108

6.6.5 手机型热色液晶成像在人体体表热流定量分析中的应用110

6.6.6 手机热色液晶成像的应用前景111

6.7 本章小结111

参考文献111

第7章 手机动态心电测量技术115

7.1 手机心电实时监测的需求现状115

7.2 经典的心电获取技术116

7.2.1 传统心电图技术116

7.2.2 动态心电图技术118

7.3 基于手机的心电检测技术的兴起119

7.4 手机心电检测的技术基本组成121

7.5 典型手机无线心电实时监护系统的总体结构122

7.5.1 主要元器件123

7.5.2 软件平台及开发环境123

7.5.3 评估方法和预期应用范围124

7.6 心电采集端的具体结构及实现124

7.6.1 心电采集端整体结构124

7.6.2 心电放大模块125

7.6.3 单片机控制模块125

7.6.4 蓝牙通信模块126

7.6.5 电源模块与功耗126

7.7 手机接收端软件的实现126

7.7.1 手机软件功能126

7.7.2 软件界面127

7.7.3 数据与图像的保存128

7.7.4 R波检测与心率计算129

7.7.5 软件系统资源开销131

7.8 手机心电测试系统可靠性及影响因素的评估131

7.8.1 与常规心电图比较131

7.8.2 手机通信的影响132

7.8.3 运动干扰与伪迹134

7.9 手机无线心电获取技术的探究性应用136

7.9.1 人群应用测试137

7.9.2 动态心电监测实验138

7.10 人体患病情况或异常心电信号的检测142

7.10.1 实验设计143

7.10.2 典型测试结果与波形143

7.10.3 机理分析146

7.11 本章小结147

参考文献148

第8章 人体步态的手机测量与分析技术151

8.1 人体步态分析的医学价值151

8.2 人体步态分析技术研究概况152

8.3 移动式人体步态分析技术的提出154

8.4 手机足底动态压力测量系统的硬件组成及实现156

8.5 手机足底动态压力测量系统的应用研究157

8.6 人体步态的手机图像捕捉与分析技术158

8.6.1 研究概况158

8.6.2 基于手机上低像素摄像头的步态识别159

8.7 手机步态图像分析技术的应用案例161

8.8 手机步态分析技术展望163

8.9 本章小结165

参考文献165

第9章 人体声学信号的手机测量技术168

9.1 睡眠障碍的传统监测方法168

9.2 睡眠障碍的声学特征及手机监测方法170

9.3 记录鼾声的手机软件方案171

9.3.1 软件开发环境筛选171

9.3.2 软件接口171

9.4 鼾声信号手机检测系统的实现175

9.4.1 获取实例176

9.4.2 获取存储路径及文件名176

9.4.3 开始采集177

9.5 计算机数据分析处理180

9.6 本章小结182

参考文献182

第10章 更多典型生理参数的手机测量技术184

10.1 人体血压的手机无线监测技术184

10.1.1 血压测量意义及技术发展概况184

10.1.2 手机无线血压检测系统总体结构185

10.1.3 血压波形采集端的实现186

10.1.4 手机接收端软件实现191

10.1.5 系统性能测评及探究性试验194

10.1.6 血压无线检测技术展望198

10.2 糖尿病手机监测技术199

10.2.1 关于糖尿病及其监测技术概况199

10.2.2 唾液葡萄糖检测原理和方法201

10.2.3 唾液葡萄糖检测系统的硬件设计203

10.2.4 唾液葡萄糖检测系统的软件开发205

10.2.5 唾液葡萄糖无线检测系统的原理性实验208

10.2.6 技术展望209

10.3 手机上的生物样品阻抗谱测试技术209

10.3.1 关于生物样品阻抗测量209

10.3.2 硬件系统设计210

10.3.3 软件系统开发213

10.3.4 系统验证实验215

10.3.5 技术展望215

10.4 生物体液流动参数的手机测量技术216

10.4.1 关于生物体液黏度测量216

10.4.2 图像处理方法测量黏度原理216

10.4.3 实验方法218

10.4.4 实验结果和误差分析219

10.4.5 技术展望222

10.5 更多医学信息手机监测技术223

10.5.1 手机辨色力检查223

10.5.2 手机视力检查224

10.5.3 手机皮肤检查224

10.5.4 手机心率检测225

10.5.5 手机心音检测系统225

10.5.6 体重无线监测系统226

10.5.7 手机血氧监测系统226

10.5.8 手机纳米荧光检测227

10.5.9 手机癌症检测227

10.5.10 手机生理周期记录227

10.5.11 手机行为健康检测228

10.5.12 基于手机的服药监测系统228

10.5.13 手机健康信息平台229

10.5.14 手机医护翻译229

10.6 本章小结229

参考文献230

第11章 手机生物医学图像技术234

11.1 传统生物医学影像技术的特点234

11.2 手机生物医学图像技术的兴起235

11.3 手机显微光学成像技术236

11.4 手机功能成像技术239

11.4.1 手机用于远程皮肤病学239

11.4.2 手机提取舌苔ROI图像用于健康监测239

11.4.3 手机内窥镜技术240

11.4.4 移动电话作为原始图像数据接收器和图像显示器240

11.4.5 手机超声成像技术241

11.5 手机无线显微成像技术242

11.6 手机生物医学图像技术未来突破口247

11.7 本章小结250

参考文献252

第12章 手机与计算机之间医学图像交互技术255

12.1 临床医学中的医学图像PACS技术255

12.2 手机用于存储及捕捉医学影像的意义256

12.3 以手机作为图像载体的个人健康信息管理技术257

12.3.1 手机无线数据传输方案选择257

12.3.2 手机在移动图像医疗中的技术能力258

12.3.3 手机存储的医学影像数据管理259

12.4 患者和医生之间的数据交互模式259

12.4.1 医生到患者医学影像信息的传输259

12.4.2 患者到医生医学影像信息的传输260

12.5 医学远红外热图的手机－计算机交互技术及实现260

12.6 手机调用远程计算机医学图像资源的云计算模式263

12.7 手机远程调用计算资源典型案例研究264

12.7.1 远程登录计算机桌面问题265

12.7.2 应用于复杂平面图形或3D图形显示并控制大型软件运行265

12.7.3 应用于多种方式的文件传输266

12.8 本章小结268

参考文献269

第13章 基于手机平台的微型全科体检技术271

13.1 体检概况271

13.1.1 健康体检及其意义271

13.1.2 预防医学与健康体检271

13.1.3 健康体检的历史沿革272

13.1.4 传统体检模式的局限性273

13.2 健康体检技术新进展274

13.3 典型体检科目及其生物医学意义277

13.4 手机全科体检技术的引入、特点及意义278

13.4.1 手机全科体检技术278

13.4.2 手机生理参数检测279

13.5 手机全科体检平台的构建及意义281

13.6 手机全科体检系统的建立所引申出的关键问题282

13.7 本章小结282

参考文献283

第14章 手机助残助老技术286

14.1 残疾病现状及其对泛在医疗技术的需求286

14.2 手机导航技术287

14.3 手机雷达技术288

14.4 手机助视技术289

14.5 手机助听技术290

14.6 手机语音识别与合成技术的助残应用292

14.7 手机助力等助残应用293

14.8 几款助老助残手机产品与概念手机294

14.8.1 老年人手机294

14.8.2 助盲手机295

14.8.3 概念手机295

14.9 本章小结296

参考文献297

第15章 手机治疗与远程医学监护技术303

15.1 关于心身疾病与生物反馈疗法303

15.2 手机反馈治疗技术概要304

15.3 手机反馈治疗技术基本组成305

15.4 远程医疗技术的起源308

15.5 手机远程医疗的研究现状309

15.6 手机远程医疗视频监护技术的应用范畴311

15.6.1 远程查房311

15.6.2 康复指导312

15.6.3 婴儿监护312

15.6.4 老人监护313

15.6.5 睡眠监控313

15.6.6 输液监控314

15.6.7 智能医院监控314

15.7 手机远程视频相关领域应用途径314

15.7.1 学生安全监控314

15.7.2 社区安防315

15.7.3 城市交通监测315

15.8 手机远程视频监控系统实现方案315

15.9 手机软件和显示界面方案及实现317

15.10 手机远程视频监测讨论319

15.11 本章小结320

参考文献320

第16章 手机医疗安全与生物特征识别技术322

16.1 在手机中引入生物识别技术的起因322

16.2 手机指纹识别技术324

16.3 手机声音识别技术325

16.4 手机虹膜识别技术326

16.5 手机步态识别用于用户认证328

16.6 基于手机远程心脏病学的ECG识别329

16.7 手机生物识别面临的问题331

16.7.1 生物识别问题331

16.7.2 手机应用难点331

16.7.3 手机生物识别的理想实现途径332

16.7.4 手机生物识别技术的未来发展展望332

16.8 本章小结333

参考文献333