生物电测量仪器知识讲义.pptxVIP

郑驰超;; 生物信息测量仪器是医学仪器中重要的组成部分，它分为生物电信号测量仪器和非生物电信号测量仪器。;（1）传感器 被测对象、传感器或电极;;;;;;;1.2仪器的工作方式;1.3医学仪器的特性与分类; 灵敏度 灵敏度是指仪器在稳态下输出量变化与输入量变化之比，可表示为: ; 频率特性 频率特性是指仪器输出量和相位与输入正弦信号频率的关系。使仪器的输出幅度随频率的变化不超过规定值（如3dB）的输入信号频率范围称为响应频率，又称为通频带。部分常见生理信号的频率范围可参考表1-3。 ;生理信号 ; 精密度 精密度简称精度，用相同条件下重复测量间的最大偏差与仪器满量程之比表示，即 ; 准确度 准确度用仪器的实际测量结果值同真值（理想值）间的最大偏差与仪器满量程之比来表示，即 ; 非线性度 非线性度用实测值和与相应输入量成正比关系的理论值间最大偏差同满量程之比表示，即 ;仪器非线性度的示意图 ; 漂移 漂移是指仪器的输出量随时间或外部环境变化而变化的程度，主要包括零点漂移、温度漂移和灵敏度温漂等指标。 ①零点漂移：用无输入信号和恒定环境条件下的仪器输出量在一定时间内的最大变化与满量程之比来表示，即 ;②温度漂移：用无输入信号条件下仪器的输出量随环境温度的变化与仪器的满量之比来表示，即 ; ③灵敏度温漂：用一定环境温度变化范围内仪器灵敏度的最大相对变化量来表示，即 ; 分辨力 分辨力是指仪器分辨出最小的信息变化的能力。按被测信息的性质和仪器用途的不同，仪器分辨力分为幅度分辨率、频率分辨率、时间分辨率和空间分辨力等指标。幅度分辨率一般用仪器最小可分辨的输出信号幅度或大小与仪器满量程之比来表示，即 ; 输入阻抗和输出阻抗 输入阻抗：指从一测量系统或线路环节的输入端测得的系统自身的阻抗，即 ; 输出阻抗：指从一测量系统或线路环节的输出端测得的系统自身的阻抗，即 ;第二章 生物电测量仪器;概述;;2.1 生物电位的基础知识;静息电位;其他概念;;;2.2 生物医学电极;2.2.1 生物医学电极的概念;2.2.2 电极的极化;电极阻抗：电极与电??液界面的系统阻抗 电极阻抗与电流密度、电极面积及温度基本成反比； 影响电极阻抗的最大因素是频率。当频率增加时，电极阻抗明显减小； 电极阻抗不够大或因频率变化而减小时，会引起信号衰减，因此可在放大器之前增加缓冲放大器或电压跟随器等方法，以增大输入阻抗。 当电极之间直接用平均电阻相连时，电极阻抗之间的差异会引起测量误差和放大器共模抑制比的减小，可以采用威尔逊网络来平衡。;;2.2.3 常用的生物医学电极;体表电极;如何使用体表电极;常用体表电极; ; ; ;2.体内电极; ;2.3心电图机;前言;;;;;心电图作用;1. 心电图机的工作过程;2. 心电图及其导联;导联的理论基础;心电图的导联（标准12导联） 标准（肢体）导联：ⅠⅡ Ⅲ 加压导联：aVR aVL aVF 胸导联：V1、V2、V3、V4、V5、V6;心电图的导联（标准12导联）;;单级导联;;心电图的导联（标准12导联） 加压导联：在单极导联的基础上，当记录某一肢体单极导联心电波形时，将该肢体与中心电端之间所接的平衡电阻断开，改进成增加电压幅度的导联形式，称为单极皮肤加压导联，简称加压导联。可增加电压信号幅度50% aVR aVL aVF;;;;;3.心电图机的分类; 除了从功能上分类外，还可按心电图机描记输出方式分类：有间接描记方式和直接描记方式。 间接描记式目前已基本不使用，现多用直接描记方式。直接描记式还分为：喷墨式、墨水笔式、热笔式、热阵打印头式。目前的单道心电机多用热笔式，多道心电机多用热阵打印头式或打印机。 ;4. 心电图机的结构;;1.输入部分;;;（1）导联线 作用：将电极上获得的心电信号送到放大器的输入端。 要求： 要求抗干扰能力强，采用屏蔽线，且屏蔽层可靠接地； 为克服分布电容的影响，一般采用屏蔽驱动电路。;（2）过压保护 作用：防止其它医疗仪器（例如心脏除颤器、高频电刀等）的使用产生的高压脉冲而损坏心电图机。 组成：高压保护电路、中压保护电路和低压保护电路。 ;;（4）缓冲放大器 作用：提高电路的输入阻抗，减少心电信号的衰减和匹配失真。 组成：电压跟随器。;; 威尔逊网络是由9个电阻组成，6个20KΩ组成一个三角形电路，每一个三角形顶点分别与3个30KΩ组成一个星形电路三个点相连，星形公共点是威尔逊网络的中心端，这点的电位与人体电偶中心点电位相等，均可视为零点。;威尔逊网络的应用;2.放大部分 作用：将