第十三章-生物医学信号检测.pptVIP

第13章 生物医学信号检测 本章要点： 生物医学信号的特点及其检测要求 生物电测量电极的种类、电性能、特点及其应用 采用微电极测量细胞电位信号的特点 心电信号的幅值、频率、波形，测量心电信号时存在的主要干扰信号及其特点 共模驱动技术的作用和适用范围。 右腿驱动技术的作用和适用范围 生物电放大器的设计 13.1引言 13.1引言 13.2生物电测量电极 13.2生物电测量电极 生物电是生物体最基本生理现象，各种生物电位的测量都要用电极 给生物组织施加电剌激也要用电极 电极实际上是把生物体电化学活动而产生的离子电位转换成测量系统的电位 电极起换能器作用，是一种传感器。 13.2生物电测量电极 13.2生物电测量电极 13.2生物电测量电极 13.2生物电测量电极 左图所示为锌电极放入含Zn 2+的溶液中，锌电极中Zn 2+进入溶液中，在金属上留下电子带负电，溶液带正电。 进入水中的正离子和带负电的金属彼此吸引,使大多数离子分布在靠近金属片的液层中,形成的电场,阻碍 Zn 2+进一步迁移最终达到平衡。 此时金属与溶液之间形成电荷分布产生一定的电位差。 玻璃微电极又称微量吸管电极, 用玻璃毛细管制作，加热拉长毛细管，使缩颈处截断成为直径1μm的微量吸管结构 微量吸管中充满电解液，通常为3mol/l的 KCI,再插入Ag/AgCl电极丝，然后加盖密封，配上参考电极。 心肌细胞除极和除极波形成 除极(Depolarizationn) ：心肌细胞激动后,膜 外变为负电位，膜内变为正电位，这种极化 状态的消除称为除极。除极具有方向性。 心肌细胞复极和复极波形成 复极 (Repolarization) : 心肌细胞除极后, 再次恢复到膜 外带正膜内带负电荷极化状态过程称为复极 单个心肌细胞除极方向和复极方向相同,但除极电偶和复极电偶方向相反,故除极波和复极波方向相反 心肌细胞除极、复极 除极过程进行快,且电压高,故除极波时间短,振幅大,复极 过程进行慢且电压低,故复极波时间长,振幅小. 影响体表电位强度相关因素 1、与心肌细胞数量呈正比关系 2、与探查电极位置和心肌细胞之间的距离呈反 比关系 3、与探查电极的方位和心肌除极的方向所构成 的角度有关,夹角愈大,心电位在导联轴上的 投影愈小,电位愈弱。 如下图所示 心脏除极、复极与心电图关系 P波、P-R间期、T波、Q-T间期 P波：最早出现幅度较小，反映心房除极过程 P-R段：反映心房复极过程及房室结、希室束、 束支的电活动 P-R间期：P波与P-R段合计为P-R间期，始自 心房开始除极至心室开始除极 QRS波群：反映心室除极的全过程 ST段和T波：心室的缓慢和快速复极 Q-T间期：心室开始除极到心室复极完毕全过 程的时间 标准导联（双极肢体导联）包括I、II、III，分别反映二个肢体之间电位差变化 I导联:左上肢(L.正极)与右上肢(R.负极). II导联: 左下肢(F.正极)与右上肢(R.负极) III导联: 左下肢(F.正极)与左上肢(R.负极) RL： 为I导联的导联轴 RF： 为II导联的导联轴 LF： 为III导联的导联轴 亦是一种单极导联,探查之正电极放于胸前的固定部位,负极接中心电端(central terminal 无关电极与肢体导联) V1:胸骨右缘第4肋间. V2: 胸骨左缘第4肋间. V3:V2-4连线中点. V4:左锁骨中线第5肋间 V5:左腋前线与V4同一水平 V6: 左腋中线与V4同一水平 诱发电位基础知识： 概念区分：诱发电位为给机体某种刺激后的脑电信号。 1、视觉诱发电位 2、听觉诱发电位 3、体感诱发电位 其特点是： 电极有各自的名称：位于左侧的是奇数，右侧的是偶数。 按近中线的用较小的数字，较外侧的用较大的数字。 电极名称包括电极所在头部分区的第一个字母。 诸点电极的间隔均以10%和20％来测量。 脑电图电极的安放位置(10-20系统) (1)、测量眉毛和耳上方头围的下10%圈定出最外侧电极的位置(左右前额点FP1、FP2，前颞点F7、F8，中颞点T3、T4，后颞点T5、T6和枕点O1、O2)。 脑电图电极的安放位置(10-20系统) (2)、前后方向的测量是以鼻根到枕骨粗隆连成的正中线为准，在此线上有额中线点Fz、中央头顶点Cz和顶中线点Pz，在正中线中点和前后20%处。 脑电图电极的安放位置(10-20系统) (3)