第二章節(jié)電生理測量儀器幻燈片

1、第二章 電生理測量儀器2.1 心電圖機(jī)2.2 腦電圖機(jī)2.3 肌電圖機(jī)2.4 眼電圖儀2.5 血壓計(jì)2.6 心音圖儀2.7 電子體溫計(jì)2.8 聽力計(jì)2.9 多道生理記錄儀,2.1心電圖機(jī),心電圖機(jī) — 記錄心電圖的專用儀器，有單道心電圖機(jī)和多道心電圖機(jī)。,心電圖 心電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)心電圖的電極和導(dǎo)聯(lián)線心電圖機(jī)的原理 心電圖機(jī)的技術(shù)指標(biāo) 心電圖機(jī)的臨床應(yīng)用范圍,1 心電圖心電圖是從體表記錄心臟電位

2、變化的曲線。,心臟傳導(dǎo)示意圖,它反映出心臟興奮的產(chǎn)生，傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電位變化。,心電圖由一個P波、一個QRS波群、一個T波、U波組成。,ECG有P－R（P－Q）、Q－T、S－T段、QRS和T－P段。,2 心電圖的導(dǎo)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)：是最早使用的傳統(tǒng)方式，屬雙極導(dǎo)聯(lián)的一種。它包括標(biāo)準(zhǔn)第一導(dǎo)聯(lián)（Ⅰ）第二導(dǎo)聯(lián)（Ⅱ）和第三導(dǎo)聯(lián)（Ⅲ）,標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)心電圖,加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)：探查電極分別置于右上肢（R）、左上肢（L）及左下肢（LF），并與心電圖機(jī)

3、的正極相連，將中心電端與心電圖機(jī)的負(fù)極相連。,加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖,胸導(dǎo)聯(lián)：將探查電極放在前胸壁，無干電極與中心電端連接，電極安放的部位有六個：分別稱為V1~V6胸導(dǎo)聯(lián)。,胸導(dǎo)聯(lián)心電圖,心電圖的導(dǎo)聯(lián),標(biāo)準(zhǔn)肢導(dǎo)聯(lián) 單極加壓肢體導(dǎo)聯(lián) 單極胸導(dǎo)聯(lián),3 心電圖的電極和導(dǎo)聯(lián)線 電極的作用是將以離子電流的形式在生物體內(nèi)傳播的生物電信號轉(zhuǎn)化為電子電流形式的信號，主要用于測量體表電位。,電極片圖,,（a）四肢電極的位置

4、（b）胸部電極的位置,導(dǎo)聯(lián)線是連接電極和心電圖機(jī)的多股電纜 線，各股電纜線應(yīng)絞合在一起以減小磁場干擾，并屏蔽以減少電場干擾。,導(dǎo)聯(lián)線圖,4 心電圖機(jī)的原理,心電圖機(jī)原理示意圖,心電圖機(jī)主體從原理上可分為輸入回路，導(dǎo)聯(lián)線選擇，放大電路，描筆驅(qū)動和走紙部分，現(xiàn)代心電圖機(jī)通常還有程控部分。,4 心電圖機(jī)的原理,輸入部分有較大的輸入阻抗，通常采用射極跟隨的緩沖放大器。此外還應(yīng)有過電壓，過電流的保護(hù)電路，有右腿驅(qū)動電路或屏蔽驅(qū)動電路以減少50

5、Hz干擾等措施。,導(dǎo)聯(lián)選擇通常有一個選擇開關(guān)和一個電阻網(wǎng)絡(luò)（威爾遜網(wǎng)絡(luò)）組成，通過選擇開關(guān)選擇不同的電阻組合來選擇不同的導(dǎo)聯(lián)，導(dǎo)聯(lián)選擇可以是手動選擇或者程控選擇。,放大器可以分為前置放大器，后級放大器，功率放大器等。前置放大器是由差分放大器組成，以獲得較高的共模抑制比。后級放大器主要是進(jìn)行電信號放大，以及對信號進(jìn)行濾波，以獲得特定的頻率響應(yīng)特性。功率放大器（或稱描筆放大器）和描筆記錄器通常連在一起組成負(fù)反饋系統(tǒng) 。,走紙部分是由馬

6、達(dá)傳動機(jī)構(gòu)和控制電路組成，其目的是記錄紙的線速度為25mm/s或50mm/s,5、心電圖機(jī)的技術(shù)指標(biāo) （1）共模抑制比：可表示為 ，其中Ad為系統(tǒng)總的差模增益， Acm 為系統(tǒng)總的共模增益。共模抑制比常用分貝（dB）表示，即 ，該值體現(xiàn)了儀器的抗共模干擾的能力。,,,（2）頻率響應(yīng)：反應(yīng)的是儀器對不同頻率的信號的不同靈敏度。頻率響應(yīng)范圍

7、是指高頻截止頻率和低頻截止頻率之間的通頻帶范圍。,（3）時間常數(shù)：反應(yīng)的是儀器的低頻截止頻率，實(shí)際測量時是記錄1mV標(biāo)準(zhǔn)信號幅度下降到30%時所需要的時間（t）。要求t>3.2秒，也可換算成截止頻率f = 0.19/t。,（4）靈敏度：指輸入1mV電壓時描筆的偏轉(zhuǎn)量。至少分3檔，×0.5，×1，×2，即5mm/mv，10mm/mv，20mm/mv三檔。（5）走紙速度：記錄紙每秒移動的距離。,（6）阻

8、尼：用輸入1mV矩形波來判別描筆記錄的動態(tài)響應(yīng)，應(yīng)使阻尼處在臨界阻尼狀態(tài)，避免欠阻尼和過阻尼。（7）電安全性能：符合IEC.1級 CF類。,6、心電圖機(jī)的臨床應(yīng)用范圍 目前應(yīng)用于臨床的心電圖機(jī)有三道，四道，六道，八道和十二道心電圖機(jī)。有些多道心電圖機(jī)還同時具有心電自動分析功能和多路波形顯示的功能，大大方便了醫(yī)務(wù)人員的操作。,單道心電圖機(jī) 12道心電圖機(jī),各類多道心電圖機(jī)在心

9、內(nèi)科，急診科，兒科，監(jiān)護(hù)病房，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，臨床研究室，心功能室，綜合健診中心，保健中心等科室中來檢查和分析心電圖。,國內(nèi)生產(chǎn)商,上海光電：www.sh-kohden.com北京福田：www.fukuda.com.cn惠州科美思：www.cmics.com.cn廣州邦健：www.bang-jet.com,國外生產(chǎn)商,日本光電：www.nihonkohden.com日本福田：www.fukuda.co.jp美國GE：

10、www.gehealthcare.com,,思考題,心電圖機(jī)的市場營銷。,2.2 腦電圖機(jī) 腦電圖機(jī)是用來測量腦電信號的生物電放大器。典型的腦電圖機(jī)通常由8道或16道組成，它可同時記錄多道腦電信號。,1．腦電圖2．腦電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)3．腦電圖機(jī)的基本結(jié)構(gòu)4．腦電圖機(jī)的輔助儀器5．應(yīng)用領(lǐng)域,1．腦電圖　 人的大腦皮層有自發(fā)的電活動，其電位可隨時間發(fā)生變化，我們用電極將這種電位隨時間變化的波形提

11、取出來并加以記錄就可以得到腦電圖。,現(xiàn)代腦電圖學(xué)中，根據(jù)頻率與振幅的不同將腦電波分α波，β波，θ波和δ波α波：可在頭顱枕部檢測到，頻率為8～13Hz，振幅為20～100μV，它是節(jié)律波中最明顯的波，整個皮層均可產(chǎn)生α波。α波在清醒，安靜，閉眼時即可出現(xiàn)，波幅由小到大，再由大到小作規(guī)律性變化，呈棱狀圖形。,β波：β波在額部和額部最為明顯，頻率約為18～30Hz，振幅約為5～20μV，是一種快波，β波的出現(xiàn)一般意味著大腦比較興奮。,θ波：

12、θ波頻率為4～7Hz，振幅約為10～50μV，它是在困倦時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于抑制狀態(tài)時所記錄的波形。,δ波：在睡眠、深度麻醉、缺氧或大腦有器質(zhì)性病變時出現(xiàn)，頻率為1～3.5Hz，振幅為20～200μV。,腦電活動取決于意識水平,癲癇是一個大腦受損傷的一個癥狀，而不是疾病。其特征是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一大群神經(jīng)元的同步化放電。,2．腦電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)　　　世界上絕大多數(shù)腦電圖實(shí)驗(yàn)室采用的是國際10～20系統(tǒng)電極放置法。電極有各自的名稱：位于左側(cè)

13、的是奇數(shù)，右側(cè)的是偶數(shù)．按近中線的用較小的數(shù)字，較外側(cè)的用較大的數(shù)字。,腦電圖電極的安放位置,10～20系統(tǒng)電極放置法,電極位置的確定：（1）測量眉毛和耳上方頭圍的下10％圈定出最外側(cè)電極的位置（左右前額點(diǎn)FPl、FP2，前顳點(diǎn)F7、F8，中顳點(diǎn)T3、T4，后顳點(diǎn)T5、T6和枕點(diǎn)01、02）。,（2）前后方向的測量是以鼻根到枕骨粗隆連成的正中線為準(zhǔn)，在此線上有額中線點(diǎn)Fz，中央頭頂點(diǎn)Cz和頂中線點(diǎn)Pz，在正中線中點(diǎn)和前后20％處。,（

14、3）根據(jù)耳屏中央頭頂?shù)綄?cè)耳屏前凹的測量結(jié)果，可確定冠狀線電極的位置，如中央點(diǎn)(C3，C4)。,（4）額點(diǎn)(F3，F(xiàn)4)位于前額和中央，以及前顳和額中線電極的中間。頂點(diǎn)（P3，P4）位于中央和枕區(qū)，后顳和頂中線電極的中間。,單極導(dǎo)聯(lián)法：將活動電極置于頭皮上，并通過導(dǎo)聯(lián)選擇開關(guān)接至前置放大器的一個輸入端(G1)； 無關(guān)電極或稱參考電極置于耳垂，并通過導(dǎo)聯(lián)選擇開關(guān)接至前置放大器的另一個輸入端(G2)。,雙極導(dǎo)聯(lián)法不使用無關(guān)電極，只使用

15、頭皮上的兩個活動電極。這樣記錄下來的是兩個電極部位腦電變化的差值，因此可以大大減小干擾，并可排除無關(guān)電極引起的誤差。,3．腦電圖機(jī)的基本結(jié)構(gòu)腦電信號被電極拾取后送至輸入盒，然后經(jīng)過導(dǎo)聯(lián)選擇器和放大器后送到記錄器進(jìn)行描記?，F(xiàn)代腦電圖機(jī)常用CPU控制各項(xiàng)操作，操作過程由存儲于ROM中的監(jiān)控程序來成。,1）輸入盒：頭皮電極的導(dǎo)線一般不直接與腦電圖機(jī)輸入端相連接，而是通過輸入盒與主機(jī)相連，輸入盒為金屬屏蔽盒，上有電極插孔，包括20個以上的腦

16、電極插孔，以及接地插孔、外接插孔等，外接插孔可用于描記腦電、肌電、眼電、誘發(fā)電、呼吸波等。盒內(nèi)有緩沖放大器，有的還帶有電極阻抗測量裝置。,2）導(dǎo)聯(lián)選擇器：通常是一個節(jié)點(diǎn)開關(guān)陣列，來自CPU的指令接通一組節(jié)點(diǎn)即可把相應(yīng)的來自電極的生物電信號送到放大器輸入端。腦電圖機(jī)可提供固定導(dǎo)聯(lián)選擇及自由導(dǎo)聯(lián)編程。,3）放大器：由多級放大器組成放大電路，另外還包括時間常數(shù)變換、高頻濾波、靈敏度控制、交流干擾抑制等電路。4）記錄器：目前腦電圖機(jī)多用筆式記

17、錄器，大部分采用墨水筆式。,5）控制部分：主要是鍵盤掃描電路，用于產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼，使CPU作相應(yīng)的操作，這些操作包括導(dǎo)聯(lián)的選擇與編程、定標(biāo)描記、光刺激、參考電極的選擇等等。,6）CPU部分：現(xiàn)代腦電圖機(jī)有很多都是微機(jī)控制的，如日本光電的7300系列，采用Z80芯片，外加48kROM、8kRAM及8255芯片等組成。,4．腦電圖機(jī)的輔助儀器在臨床上除了檢測自發(fā)腦電信號EEG以外，還可用刺激的方法引起大腦皮層局部區(qū)域電活動，稱為誘發(fā)電位E

18、P 。分別是由光刺激、聲刺激和軀體感覺刺激而引起的。目前的腦電圖機(jī)大都配備有聲光刺激器、電子刺激器、腦電頻率分析器以及記錄裝置等輔助儀器。,光刺激器有兩種: 一種是周期性閃光信號的刺激，另一種是黑白相間的方格圖案模式刺激。目前在VEP技術(shù)中，光刺激器大多采用方格轉(zhuǎn)換模式，即按一定頻率進(jìn)行黑變白、白變黑的變化進(jìn)行刺激。,聲刺激器：對病人進(jìn)行聲音刺激時應(yīng)從安放在頭頂和同側(cè)耳葉的電極上可以檢測出誘發(fā)電位AEP，其峰－峰值只有自發(fā)腦電圖的百分

19、之一，因此必須利用計(jì)算機(jī)平均技術(shù)，才能從自發(fā)腦電信號EEG，和其他噪聲中提取出AEP。,腦電頻率分析器腦電圖是由不同頻率、不同幅度和不同波形的腦電波組成的，反映了通過感覺器的各種信息的傳遞、處理過程，腦電波具有非常大的信息量。,５．應(yīng)用領(lǐng)域 適用于腦電診療科室、監(jiān)護(hù)病房、保健治療中心等醫(yī)療系統(tǒng)部門，可就患者的相關(guān)病情做常規(guī)診察和監(jiān)護(hù)觀察。,,2.3 肌電圖機(jī) 　 肌電圖是用肌電圖儀記錄神經(jīng)和肌肉的生物電活

20、動，對其波形進(jìn)行測量分析，可以了解神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài)，協(xié)助對運(yùn)動神經(jīng)元或肌肉疾病的診斷。,1．組成原理2．核心技術(shù)3. 技術(shù)指標(biāo)4. 應(yīng)用領(lǐng)域,1．組成原理 可在實(shí)時情況和在刺激誘發(fā)情況下獲取和測量自發(fā)肌電及誘發(fā)肌電信號。下圖中的電極可采用兩種類型的電極：針狀電極和表面電極。,,1．組成原理,,在實(shí)時情況下，電極引導(dǎo)隨意肌肉自發(fā)收縮所致的自發(fā)肌電圖，經(jīng)肌電信號放大器（通常采用同相輸入的三運(yùn)算放大器）放大后送至

21、Y軸放大，推動示波器Y軸偏轉(zhuǎn)，并同時送至監(jiān)聽器，通過揚(yáng)聲器監(jiān)聽。,掃描發(fā)生器在同步觸發(fā)信號控制下產(chǎn)生鋸齒波掃描信號和示波器的增輝信號，鋸齒波經(jīng)X軸放大，推動示波器X軸水平偏轉(zhuǎn)，由于同時增輝信號經(jīng)Z軸放大后調(diào)制示波器輝度，因而在示波管上出現(xiàn)X軸掃描線。,當(dāng)用在刺激誘發(fā)狀態(tài)時，可記錄在電刺激情況下的肌電圖，刺激發(fā)生器產(chǎn)生的刺激脈沖送至人體，同時發(fā)出同步脈沖信號去同步掃描，并使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)除將模擬信號經(jīng)A/D變換、CPU運(yùn)算、D

22、/A變換后送至示波管顯示外，還能將數(shù)字信息通過轉(zhuǎn)換接口送至打印機(jī)，打印出測量的內(nèi)容和結(jié)果。,2．核心技術(shù)（1）電極：為研究骨骼肌的電活動，可采用針狀電極和表面電極來引導(dǎo)。針狀電極有單極同心針電極、雙極同心針電極、多導(dǎo)同心針電極、單極針電極等 。,（2）前置放大器及電壓校正：前置放大器要求高輸入阻抗、高增益、高共模抑制比和低噪聲等要求?！。?）濾波：肌電信號的頻率響應(yīng)范圍較廣，因此需分擋設(shè)置不同的頻率范圍。另外放大器還應(yīng)設(shè)有50Hz的

23、濾波器，以抑制由電源線來的干擾，提高記錄效果。,（4）記錄器：肌電圖常用CRT來顯示，它采取已知的時標(biāo)肌電的發(fā)放速率、神經(jīng)傳導(dǎo)速度。 ?。?）電刺激器：用來產(chǎn)生單個或序列電刺激脈沖，以刺激人體。需有刺激頻率、刺激脈寬、刺激幅度等調(diào)節(jié)功能。 ?。?）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由于計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，新近開發(fā)的肌電測量和分析系統(tǒng)的功能不斷擴(kuò)展，而且采用軟、硬件模塊化結(jié)構(gòu)供用戶選擇,技術(shù)指標(biāo) 1）靈敏度：5、10、20、50、100、200、5

24、00、1000、2000、5000、10000μV/cm，誤差為±10％，可根據(jù)信號強(qiáng)弱自行選定。2）輸入噪聲：指整機(jī)電路產(chǎn)生的噪聲折合到輸入端的等效值。一般應(yīng)低于5μVp-p。3）共模抑制比CMRR：應(yīng)大于80db。,4）時間常數(shù)：放大器的下限頻率為0.01~0.3S分擋切換。5）頻率響應(yīng)：濾波器的高頻截止頻率分擋可調(diào)為100Hz、500Hz、1KHz、3KHz和10KHz。6）輸入阻抗：大于20MΩ。7）刺激頻率

25、：刺激器輸出的脈沖頻率為0.2、0.5、1、2、5、10、20、50Hz，誤差為±5％。,8）刺激脈寬（持續(xù)時間）：刺激器輸出的脈沖寬度為0.1、0.2、0.5、1ms，誤差為±10％。9）刺激幅度：刺激器輸出的脈沖電壓幅度為×1 時，0~50v；×10時，0~500v，誤差為±10％。10）掃描速度：指光點(diǎn)在示波管上移動的速度分 擋可調(diào)為1、2、5、10、20、50、100、

26、 200ms/cm，誤差為±5％。11）模/數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率：12Bit。,12）采樣速率：大于100KHz。13）疊加次數(shù)：計(jì)算機(jī)對采樣到的波形的疊加次數(shù)為1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024分擋可調(diào)。14）安全指標(biāo)：符合國家GB9701.1標(biāo)準(zhǔn)。,4. 應(yīng)用領(lǐng)域 肌電圖機(jī)可對神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾病進(jìn)行診斷、鑒別診斷，判定神經(jīng)損傷部位、程度，推測預(yù)后，廣泛用于末梢神

27、經(jīng)炎、脊髓前腳病變、中癥肌無力、神經(jīng)跟病變、坐骨神經(jīng)痛、腰椎間盤突出、面神經(jīng)麻痹、美尼爾氏綜合癥引起的周圍神經(jīng)病變等內(nèi)、外、婦、兒、骨傷、耳鼻喉等科疾病的協(xié)助診斷。,,2.4 眼電圖儀 眼電圖（EOG）就是從眼球的皮膚面去測眼球前后面兩端靜息電位的方法，在暗適應(yīng)（谷電位）和明適應(yīng)（峰電位）下記錄其靜息電位變化，測定變化中的谷值和峰值進(jìn)行對比，提示臨床相關(guān)眼病的診斷,眼電圖主要反映視網(wǎng)膜色素上皮—光感受器復(fù)合體的功能，

28、也用于測定眼球位置和眼球運(yùn)動的眼外肌生理功能變化。眼電圖、視網(wǎng)膜電圖（ERG）及視覺誘發(fā)電位（VEP）為視覺電生理檢查的三大部分。,眼電圖儀的組成 現(xiàn)代眼電圖診斷系統(tǒng)的記錄和分析部分已實(shí)現(xiàn)了自動化，通常它的軟、硬件部分功能都可和ERG合用。在記錄軟件中主要是數(shù)據(jù)處理和分析的功能，硬件主要由計(jì)算機(jī)、記錄電極、放大器、刺激屏和顯示裝置等部分組成 。,（1）計(jì)算機(jī)：用于管理和協(xié)調(diào)儀器各部分的工作，執(zhí)行EOG的測試程序、控制光刺激器的工

29、作、定時控制背景光的關(guān)開、以及數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，并最后給出檢查的數(shù)據(jù)。,（2）記錄電極：EOG的記錄電極共5只，每眼2只，地電極1只，兩眼公用。材料一般采用Ag-AgCl電極，或用鍍金的電極，也可用不銹鋼材料制成的電極。電極的形狀可做成盤狀或杯狀，它們的直徑以4~5mm最好。,（3）放大器：放大器分為直流（DC）和交流（AC）兩種。直流放大器記錄的靜息電位比較真實(shí)，但是波形漂移太大，記錄比較困難，要求設(shè)有補(bǔ)償機(jī)制。交流記錄系統(tǒng)記錄

30、的靜息電位，雖然有些失真，但是漂移較少，記錄比較容易。放大器頻帶范圍一般在0.1Hz~10Hz。,（4）視屏：一般使用視網(wǎng)膜電圖的Ganzfeld刺激器，它能提供50~100cd/m2及400~600cd/m2的兩種不同亮度的背景光，可分別用于記錄大瞳孔和自然瞳孔時的EOG。視屏中引導(dǎo)眼跳動角度的注視點(diǎn)，通常是用紅色的發(fā)光二極管指示和控制眼球的水平跳動運(yùn)動。,（5）顯示器：一般應(yīng)用示波器或計(jì)算機(jī)的CRT作為顯示器，即時顯示記錄的實(shí)時波形

31、；在同一窗口還顯示即時的靜息電位的時間－振幅曲線，即每min采樣的平均值和最后的曲線。,應(yīng)用領(lǐng)域 眼電圖（EOG）臨床上主要用于視網(wǎng)膜色素變性（原發(fā)性、繼發(fā)性）、藥物中毒性視網(wǎng)膜疾病、卵黃樣黃斑變性等疾病診斷。,,2.5 血壓計(jì) 血壓是指血液在血管內(nèi)流動時對血管壁產(chǎn)生的壓力。隨著心臟的收縮與舒張，血壓的波形呈現(xiàn)一定周期的波動；它的峰值被人們稱為收縮壓（常稱高壓），谷值被稱為舒張壓（常稱低壓）。,血壓的數(shù)值一般表

32、示為絕對壓力與大氣壓之差。血壓的單位常用mmHg、cmH2O或mmH2O，在標(biāo)準(zhǔn)地心引力下，1mmHg=1.36cmH2O=133Pa。血壓測量的壓力范圍一般為0~3.99×104Pa（300mmHg），頻率范圍一般為0~20Hz或更寬。,正常血壓：收縮壓≤18.6kPa（140mmHg），舒張壓≤12.0kPa（90mmHg）臨界高血壓：收縮壓18.8～21.2kPa（ 141～ 159mmHg），舒張

33、壓12.1～ 12.5kPa（ 91～94mmHg）高血壓：收縮壓≥21.3kPa（160mmHg），舒張壓≥ 12.6kPa（95mmHg）脈壓標(biāo)準(zhǔn)：4.0～5.3kPa（ 30～40mmHg）,無創(chuàng)血壓測量的方法很多，如柯氏音法、測振法、超聲法、雙袖帶法、恒定袖帶法、逐拍跟蹤法、張力測定法、恒定容積法等。早期主要是柯氏音法，目前廣泛使用的測振法 。,柯氏音法先用一連接水銀柱的袖帶將被測者的臂膀扎住，關(guān)閉閥門，然后對袖帶

34、打氣，再適當(dāng)松開閥門進(jìn)行放氣。在放氣期間，將聽診器聽筒放在袖帶與臂膀之間動脈附近，聽脈搏音。,開始時因?yàn)樾鋷毫Υ髮⒚}搏阻斷，幾乎沒有聲音或聲音很小；隨著袖帶壓力下降，脈搏音逐漸增大，在一個點(diǎn)上會感到聲音明顯增大，到最大后在逐漸減小，最后聲音變調(diào)、消失。,測振法電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)一般采用測振法?；驹恚簻y振法的基本原理是在血壓檢測部位施加一外力，當(dāng)外力超過某一值后，在減壓過程中根據(jù)檢測到的脈搏波和壓力值計(jì)算出血壓值，亦稱示波法。,測

35、振法與柯氏音法的不同之處在于，放氣過程中不是檢測柯氏音，而是檢測氣袖內(nèi)氣體的振蕩波。振蕩波起源于血管壁的搏動。,測振法示意圖,測振法無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng),無創(chuàng)血壓測量方式 有連續(xù)放氣和階梯放氣之分。連續(xù)放氣測量方式缺乏抗干擾能力，任何干擾如輕微運(yùn)動、說話、打噴嚏等，都將嚴(yán)重影響測量精度，甚至導(dǎo)致測量失??；階梯放氣測量方式可保持壓力至干擾消失再進(jìn)行檢測，并且它在每個臺階上壓力是恒定的，可取兩個或兩個以上的脈搏振動信號幅度進(jìn)行相關(guān)性識別，

36、可準(zhǔn)確識別脈搏，區(qū)分出干擾，故抗干擾能力很強(qiáng)。,,2.6 心音圖儀 在心臟運(yùn)動過程中，由心肌的舒縮和瓣膜的開放與關(guān)閉而引起的心內(nèi)和鄰近大血管內(nèi)的血流沖擊及血管振動音，稱為心音。,1. 心音描記術(shù) 利用傳感器檢測心音，并客觀描記心音圖形的方法，稱為心音描記術(shù)。描記出的心音和心雜音圖形稱為心音圖。檢測和記錄心音圖的裝置稱為心音圖儀或心音計(jì)。心音的描記由下列兩種方法。,（1）體表心音描記法：用心音傳感器

37、從胸壁表面檢測并描記出的心音圖，稱為體表心音圖。測量中，將傳感器置于最佳的胸部聽診區(qū)，傳感器應(yīng)盡量對胸壁無負(fù)荷，并具有足夠的靈敏度和頻率特性，體表心音圖的測量方便，無創(chuàng)傷，在臨床上已廣泛應(yīng)用，其缺點(diǎn)是易受呼吸和環(huán)境噪聲的干擾。,（2）心內(nèi)心音描記法：它是將高頻壓力傳感器裝于導(dǎo)管內(nèi)端，由導(dǎo)管送至心腔內(nèi)，直接檢測心內(nèi)血壓和心音信號。將檢出的信號經(jīng)濾波器濾除20Hz以下的血壓成分后，便可得到心音和心雜音信號。該方法的優(yōu)點(diǎn)是受呼吸和環(huán)境的干擾小

38、，可查出體表心音圖中可能漏檢的異常現(xiàn)象，并可與心內(nèi)血壓等測量同步進(jìn)行；其缺點(diǎn)是對人體有創(chuàng)傷，故只用于心導(dǎo)管手術(shù)和生理研究中。,2. 心音圖儀 心音圖儀一般有傳感器、放大器和記錄器等 部分組成。,心音圖儀的結(jié)構(gòu)框圖,（1）心音傳感器：心音傳感器的主要功能是拾取心音，把聲波轉(zhuǎn)換為電量。心音傳感器主要有空氣傳導(dǎo)式、接觸傳導(dǎo)式和加速度式三大類型。,（2）心音濾波器：在心音圖機(jī)中，為了要在不同頻段上分析心音信號的變化情況，要求心音放大

39、器應(yīng)具有一系列的預(yù)定通頻帶，這一要求通常是靠在放大器中增設(shè)帶通濾波器或高通濾波器來實(shí)現(xiàn)的，這些濾波器可以將心音的通頻帶劃分為低頻、中頻、高頻及耳聽模擬頻段等，對不同的儀器，其選擇頻帶的劃分也不盡一致。,（3）放大器和記錄器：根據(jù)心音圖記錄器的頻率響應(yīng)，心音放大器有直接型和調(diào)制型兩種。,3.臨床應(yīng)用 采用心音圖描記法可將心臟活動過程中產(chǎn)生的瞬間即時的聲音變成為可以長期保存、供作詳細(xì)分析的圖形，從而彌補(bǔ)了心臟聽診的不足

40、，提高了心音和心臟雜音的識別能力，對心血管的疾病的診斷、鑒別、治療、功能研究、機(jī)理探討、血液動力學(xué)改變等多方面提供相當(dāng)有用的資料。,,2.7 電子體溫計(jì) 體溫，即人體各個部位的溫度，是人類和高等動物不斷進(jìn)行新陳代謝的結(jié)果，亦是維持生命體正常功能活動的條件之一。因此體溫的測量在生物醫(yī)學(xué)測量領(lǐng)域中占有特殊重要的地位。,電子體溫計(jì)是利用某些物質(zhì)的物理參數(shù)與環(huán)境溫度之間存在著的確定關(guān)系，利用專門的集成電路芯片，將體溫用液晶數(shù)

41、字顯示出來的體溫計(jì)。由于其價格低廉，讀數(shù)方便、快捷、正確，無須甩下水銀，跌落或誤咬嚼不易損壞。,1．工作原理 可作為電子體溫計(jì)溫度敏感元件的有熱電偶、PN結(jié)、金屬絲電阻、半導(dǎo)體熱敏電阻、液晶、石英晶體等，常用的是半導(dǎo)體熱敏電阻。利用半導(dǎo)體材料的熱阻效應(yīng)可制成各種電阻測溫元件。,常用的熱敏電阻有兩種：阻值隨溫度升高而升高的熱敏電阻，稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻；阻值隨溫度升高而降低的，稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）。N

42、TC熱敏電阻主要用于溫度測量和電子電路的溫度補(bǔ)償。,電子體溫計(jì)的電路原理圖以軟包裝的大規(guī)模IC為核心，加上熱敏電阻RT、精密匹配電阻器R、LCD、超微型壓電喇叭S、鈕扣式電池E以及電源按鈕開關(guān)K組成。 IC內(nèi)部主要由RT與R組成的測量電橋、A/D變換、功能提示電路組成。,電子體溫計(jì)的電路原理圖,2．技術(shù)指標(biāo) 1）測量范圍：32℃~43℃ 2）測量精度：所測溫度在35℃~39℃范圍時為≤±0.10℃ 3）測量速度：普

43、通型約為1.5min（腋下3min），快速測量型約為4~10s,,2.8 聽力計(jì) 聽力計(jì)是對人們聽覺能力測試的電聲儀器。檢驗(yàn)聽力時，要通過聽力計(jì)的耳機(jī)（氣導(dǎo)或骨導(dǎo)）給受試者一定頻率和一定強(qiáng)弱的純音信號。聽力計(jì)是由純音振蕩器、以分貝為標(biāo)度的衰減器和耳機(jī)（氣導(dǎo)或骨導(dǎo)）組成。,1. 聽力計(jì)的類型 國際電工委員會根據(jù)對純音聽力計(jì)的功能規(guī)定了5種不同類型，不同類型聽力計(jì)的功能（可做的檢查項(xiàng)目）有較大的差別 。,一型

44、聽力計(jì)（高級診斷聽力計(jì)）：多為雙通道，有兩套獨(dú)立系統(tǒng)，操作方便。其頻率范圍一般為125Hz~10KHz。氣導(dǎo)最大輸出120dB，骨導(dǎo)最大輸出70dB。 二型聽力計(jì)（診斷聽力計(jì)）：頻率范圍125Hz~8KHz，氣導(dǎo)最大輸出110dB，骨導(dǎo)最大輸出60dB；能發(fā)出連續(xù)純音或脈沖音，并有調(diào)幅裝置；設(shè)有白噪聲及窄帶兩種掩蔽噪聲。,三型聽力計(jì)（簡便診斷聽力計(jì)）：頻率范圍250 Hz~8KHz，氣導(dǎo)最大輸出100dB，骨導(dǎo)最大輸出50dB。四型

45、聽力計(jì)（篩選聽力計(jì)）：分集體篩選與便攜式篩選兩種。頻率范圍250 Hz~4KHz或6KHz，只有氣導(dǎo)，無骨導(dǎo)，聽力級在0~70或90dB之間。五型聽力計(jì)：頻率及聽力級更加簡單，最低要求未作硬性規(guī)定，可按需選定。,2. 純音聽力計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理 純音聽力計(jì)是應(yīng)用電聲學(xué)原理設(shè)計(jì)研制而成的綜合性測試儀器。它通過電子振蕩、放大、衰減等線路產(chǎn)生不同強(qiáng)度的多種純音和掩蔽噪聲信號，經(jīng)耳機(jī)傳送，以測試人耳聽覺功能。,純音聽力

46、計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖,（1）音頻振蕩器：音頻振蕩器，亦稱純音發(fā)生器。采用振蕩線路做成穩(wěn)定的音頻信號發(fā)生器，借助頻率網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不同頻率的純音。（2）功率放大器：采用功放電路，將純音信號放大到足夠的強(qiáng)度，推動耳機(jī)發(fā)聲，以不失真為度。 （3）衰減器：即聲強(qiáng)和音量調(diào)節(jié)器。用以控制耳機(jī)輸出的純音和掩蔽噪聲的強(qiáng)度 。,（4）調(diào)零電路：由于人耳對不同頻率聲音的可聞聲壓級不同，本電路配合衰減器部分補(bǔ)償電路，可將振蕩器產(chǎn)生的等幅純音信號調(diào)到每個頻率所對應(yīng)的基準(zhǔn)

47、等效閾聲壓級。（5）噪聲發(fā)生器：系采用穩(wěn)壓二極管（或三極管P-N結(jié)）的固有噪聲，經(jīng)三級放大后而得。（6）傳聲放大器：可將唱片、錄音帶或由話筒輸入的言語信號，經(jīng)放大后由耳機(jī)或揚(yáng)聲器（自由聲場）輸出，供言語測聽或通話用，要求頻帶寬，噪聲小，高保真。,（7）多諧振蕩器（時間調(diào)制）：為避免聽覺疲勞與測試誤差，需將連續(xù)純音信號變?yōu)閿嗬m(xù)或脈沖信號。 （8）純音信號開關(guān)（通與斷）：為克服在信號通/斷時產(chǎn)生的雜音而設(shè)計(jì)出特殊線路，常用光導(dǎo)管，場效

48、應(yīng)管作信號開關(guān)；有些聽力計(jì)裝有控制純音脈沖的持續(xù)及/或一定重復(fù)率的門電路。 （9）通過多諧振蕩器的控制，配合輔助電路可使某一頻率恒定強(qiáng)度的連續(xù)音變?yōu)閺?qiáng)弱相同的脈沖聲。,（10）表頭放大器及音量表（VU）：根據(jù)指針擺動大小，用以指示純音信號（連續(xù)音或脈沖音）及言語信號的強(qiáng)弱，可供言語測聽時調(diào)零用。 （11）電聲換能器：測聽用的換能器分為氣導(dǎo)耳機(jī)和骨振器（骨導(dǎo)耳機(jī)）。 TDH系列為最常用的壓耳式耳機(jī)。,3.臨床應(yīng)用

49、 聽力計(jì)是聽功能測試用的聲學(xué)電子儀器，用于臨床、科研等方面，可為聽力損失的定性、定量和定位診斷提供依據(jù)，是近代耳病診治和聽力學(xué)研究的重要設(shè)備。,,2.9 多道生理記錄儀 多道生理記錄儀是用來對生物體的各種生理參數(shù)進(jìn)行同步測量的裝置。在醫(yī)院里可進(jìn)行肌肉電生理檢測；呼吸、血壓等張力壓力信號檢測；語音、心音信號檢測；人體心電圖檢測；腦電圖檢測；誘發(fā)電位、動作電位檢測；神經(jīng)元活動分析等。,1.組成原理 由

50、前置放大器、主控制計(jì)算機(jī)、副控制計(jì)算機(jī)、實(shí)時圖形顯示、回放控制顯示器、激光打印機(jī)、熱陣打印機(jī)、高速光盤存儲系統(tǒng)等部分組成。,多道生理記錄儀組成框圖,2．核心技術(shù)（1）傳感器：傳感器應(yīng)有用于記錄肌肉生物電的電極（包括表面電極）、心電圖電極、腦電圖電極、溫度傳感器、血氧飽和度傳感器、等張傳感器、等長傳感器、流體壓力傳感器等。,（2）前置放大器：前置放大器應(yīng)具備低噪聲、高輸入阻抗、高共模抑制比、高放大倍數(shù)、高安全性（隔離）的要求，放大器的增

51、益、時間常數(shù)、濾波、交直流轉(zhuǎn)換、50Hz抑制、直流平衡、快速回零、座標(biāo)滾動等功能應(yīng)實(shí)現(xiàn)全部程序控制。主要有通用生物電放大器、肌肉生物電放大器、等長放大器、等張放大器、流體壓放大器等等。,（3）A/D采樣卡：A/D采樣卡用來滿足對各種生理信號的采樣，因此，需要不同的采樣頻率以滿足不同的要求。它與計(jì)算機(jī)的連接采用總線的方式，便于系統(tǒng)升級。 （4）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：系統(tǒng)使用Windows風(fēng)格的中文圖形界面，操作簡便易學(xué)。在Windows98/20

52、00等平臺上運(yùn)行。能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可靈活地將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word、Excel等通用軟件中。,（5）刺激器：全隔離程控電刺激器應(yīng)包含豐富的刺激方式，可用于對大多數(shù)的誘發(fā)信號的測試。 （6）記錄裝置：有CRT顯示器、激光打印機(jī)和熱陣打印機(jī)組成。,3.技術(shù)指標(biāo)1）靈敏度：為了適應(yīng)對各種生理信號的放大和記錄，放大器的靈敏度應(yīng)多級分擋程控可調(diào)一般在 20μV/div~250 mＶ/div之間；2）輸入噪聲：小于±3μV；3）

53、共模抑制比CMRR：大于100dB；,4）時間常數(shù)（高通濾波）：0.001s、0.002s、0.02s、0.2s、1s、5s、DC程控可選；5）頻率響應(yīng)：0.3Hz、3Hz、10Hz、30Hz、100Hz、500Hz、1kHz、3kHz、OFF程控可選；6）輸入阻抗：大于100MΩ；7）刺激器輸出方式：脈沖輸出的形式有正電壓、負(fù)電壓、正電流、負(fù)電流四種；8）刺激脈寬（持續(xù)時間）：0.1~1000ms；,9）刺激頻率：1~3000

54、Hz；10）刺激幅度：0~50V或0~10mA程控可選；11）模/數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率：大于12bit；12）采樣速率：一般一個通道100 kHz、兩個通道40 kHz、三至四個通道20 kHz；13）安全指標(biāo)：符合國家GB9701.1標(biāo)準(zhǔn)。,4.應(yīng)用領(lǐng)域臨床上用在內(nèi)科、外科、兒科、婦產(chǎn)科、神經(jīng)科、手術(shù)室、康復(fù)部等科室中用來記錄各種電生理信號，也是心導(dǎo)管治療術(shù)中必備設(shè)備。多道生理記錄儀也應(yīng)用于科學(xué)研究，如藥理學(xué)的平滑肌/心肌/骨骼