3、BL-420生物机能实验系统1
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t1(延时) 刺激脉冲发出之前的初始延时 (范围:0~6s,单位:ms)。
t2(波间隔) 双刺激或串刺激中两个脉冲波之间的时 间间隔(范围:0~6s,单位:ms)。
t3(延时2) 在连续刺激中,连续刺激脉冲之间的时 间间隔,可与t1相等,也可以不等(范 围:0~6s,单位:ms),在显示中,该 参数将被换算为频率,换算公式如下: F = 1/(t3+w); 其中F为频率(单位:Hz),t3和w的单位 是s 。
W(波宽) 刺激脉冲的宽度(范围:0~2000ms,单 位:ms)。
H1(强度1) 单刺激、串刺激中的刺激脉冲强度, 或双刺激中第一个刺激脉冲的强度(范 围0~100V,单位:V)。如果您选择的 刺激模式为电流刺激,那么它表示第一 个刺激脉冲的电流强度(范围0~20mA, 单位:mA)。
H2(强度2) 双刺激中第二个刺激脉冲的强度(范围 0~100V,单位:V)。如果您选择的刺 激模式为电流刺激,那么它表示第二个 刺激脉冲的电流强度(范围0~20mA,单 位:mA)。
2、滤波 由于在生物信号中夹杂有众多声、 光、电等干扰信号,比如电网的 50Hz信号,这些干扰信号的幅度往 往比生物电信号本身的强度还要大, 如果不将这些干扰信号滤除掉,那 么可能会因为过大的干扰信号致使 有用的生物机能信号本身无法观察。
3、模数转换 对处理的信号通过模数转换进行 数字化,并将数字化后的生物机能 信号传输到计算机内部,计算机则 通过专用的生物机能实验系统软件 接收从生物信号放大、采集系统传 入的数字信号。
标注实验标记
四、典型实验结果
减压神经放电及其频率直方图
犬心律失常
大鼠海马基底核团自发放电
打开对话框
6、打印实验结果
图形剪辑 图形剪辑命令具有将通道显示窗口 中选择所需的实验结果,如一段波 形连同从这段波形中测出的数据, 粘贴到BL-420软件的剪辑窗口中的 功能。具体操作步骤如下:
(1) 在实验过程中,按下“暂停”按钮使实验处于 暂停状态,此时,按下工具条上的图形剪辑按钮 使系统处于图形剪辑状态; (2) 选择一段感兴趣的波形区域,可只选择一个通 道的图形或同时选择多个通道的图形; (3) 区域选择后,图形剪辑窗口出现,所选择的图 形将自动被粘贴到图形剪辑窗口中。 (4) 选择图形剪辑窗口右边工具条上的退出按钮 退出图形剪辑窗口;此时可打印或存盘,也可把该 图形复制到其它应用程序,如Word、Excel中。
时间显示窗口
数据滚动条及 反演按钮区
显示记录数据的时间
用于实时实验和反演时快速数据查找和定 位,可同时调节四个通道的扫描速度。
1、设置实验
(1) 设置菜单 鼠标单击顶级菜单条上的“设置”菜单 项时,“设置”下拉式菜单将被弹出。
实验标题
实验人员
实验相关数据
2、开始实验
在TM_WAVE生物信号显示与处理系统软件 中有两种常用的方法可以启动实验: (1)输入信号 从TM_WAVE软件的“输入信号”菜单中为 需要采样与显示的通道设定相应的信号种类, 参见下图,
图形剪辑显示窗口
实验时,一组实验通常为多名学 生协作完成,每位同学均需要一份 实验报告,这样可以有效的节约打 印纸。“ 4 张 / 组”参数只有在打印 比例为 50% 时有效,设置这个参数, 将在一张打印纸上打印出4幅相同的 图形。
四、BL-420系统重要功能
1、分时复用区 在TM_WAVE软件主界面右边包含有一个分时 复用区,它使我们实现了窗口空间的分时复用, 节约了屏幕显示资源。该区域内包含有五个不同 的分时复用区域,它们分别是: 控制参数调节区 、 显示参数调节区 、 通用信息显示区 、 专用信息显示区、 刺激参数调节区 。 通过分时复用区底部的切换按钮进行切换。
名称
功能
显示所有的顶层菜单项,您可以选择其中 的某一菜单项以弹出其子菜单。 一些最常用命令的图形表示集合,它们使 常用命令的使用变得方便与直观
用于编辑特殊实验标记,选择特殊实验标 记,然后将选择的特殊实验标记添加到波 形曲线旁边
备注
菜单条中一共有8个顶 层菜单项
共有22个工具条命令 包括特殊标记选择列 表和打开特殊标记编 辑对话框按钮
4、分析处理 对这些收到的信号进行实时处理, 包括波形显示、存贮、处理和分析, 比如平滑滤波,微积分、频谱分析 等。
BL-420生物机能实验系统原理图
二、BL-420系统操作
1、BL-420系统面板说明 BL-420F系统前面板如下图所示, 所有的外界生物信号均通过前面板 上的输入通道引入系统,而刺激和 监听输出也在面板上。
菜单条
工具条
特殊实验标记 编辑 标尺调节区 分时复用区 Mark标记区
选择标尺单位及调节标尺基线位置
包含硬件参数调节区、显示参数调节区、 通用信息区、专用信息区和刺激参数调节 区五个分时复用区域 这些区域占据屏幕右 边相同的区域 Mark 标记在光标测量 时使用 在数据记录和反演时 显示
用于存放Mark标记和选择Mark标记
BL-420F系统前面板
1、CH1、CH2、CH3、CH4:5芯生物信号输入 接口(连接引导电极、压力传感器、张力传 感器等) 2 、全导联心电输入口 (ECG): 用于输入全导 联心电信号(15芯D型插头) 3、记滴/触发输入:2芯外触发输入接口,触 发输入接口用于在刺激触发方式下,外部触 发器通过这个输入口触发系统采样 4、刺激输出:3芯刺激输出接口(用方波标 识标注) 5、监听输出:2芯监听输出口(用喇叭标识 标注)
BL-420系统主要由以下三个部分构成: (1)微机 (2)BL-420系统硬件 (3)生物信号采集与分析软件 (4)其它实验附件:可根据实验需要进 行配置,比如,血压换能器、张力换能器, 呼吸换能器,各种引导电极及刺激电极等。
BL-420系统硬件
2、BL-420系统原理
BL-420生物机能实验系统的基本原 理是: 1、放大信号 首先将原始的生物机能信号,包 括生物电信号和通过传感器引入的 生物非电信号进行放大。有些生物 电信号非常微弱,比如减压神经放 电,其信号为微伏级信号,如果不 进行信号的前置放大,根本无法观 察。
第三节 BL-420生物机能实验系统
1、概 述
1、定义
BL-420生物机能实验系统是配置在微 机上的4通道生物信号采集、放大、显示、 记录与处理系统。 生物信号采集与分析软件可同时显示4 通道从生物体内或离体器官中探测到的 生物电信号(心电、肌电、脑电) 生物非电信号(张力、压力等)的波形, 并可对实验数据进行存贮、分析及打印, 从而对生物肌体在不同的生理或药理实验 条件下所发生的机能变化加以记录与分析。
3、添加文字标记 实验标记编辑框位于顶部窗口。顶部窗 口由4部分组成,他们分别是:当前选择通 道的光标测量数据显示区,刺激按钮,特 殊实验标记编辑以及采样率选择按钮等, 参见下图:
测量数据显示,启动刺激按钮,实验标记编 辑,设置采样率按钮,
(1)实验标记编辑组合框 在实验过程中,我们可以选择实验标记 编辑组合框中的实验标记添加到实验波形 的相应位置处作为实验条件标注点。 方法是:从实验标记组合框中选择实验 标记,在需要添加标记的波形处单击鼠标 左键。 (2)打开实验标记编辑对话框 您可以通过实验标记编辑对话框按钮选 择一组系统预先设定好的标记组,也可以 在实验标记编辑组合框中直接输入任意的 文字标记,按“Enter”键确认。
通用信息显示区
专用信息显示区
控制参数调节区
显示参数调节区
刺激参数调节区
(1)控制参数调节区
控制参数调节区是TM_WAVE 软件用来设置BL-420S系统的硬件 参数以及调节扫描速度的区域,非 常重要,对应于每一个通道有一个 控制参数调节区,参见下图。
时间常数调节旋钮
通道号 通道信息显示
增益调节旋钮
(3) 高频滤波 高频滤波(F)的作用是将所检测的生物 电信号中不需要的高频成份或噪声滤掉, 这样可使所测信号的主要频率成份被放 大。例如,当我们选择 1KHz 的高频滤 波时,将衰减掉 1kHz 以上的生物信号, 只让 1kHz 以下的生物信号通过。所以, 高频滤波又称为低通滤波。
2、刺激参数调节区 刺激参数调节区中列举了要调节的 刺激参数,在讲解刺激参数调节前, 我们应该先了解一下刺激器中各个 参数的意义。参见下图。
1、BL-420系统启动
通过双击WinXP操作系统桌面上BL-420 系统的启动图标进入TM_WAVE软件主界面。
启动图标
三、软件主界面
TM_WAVE生物信号采集与分析软件主界面
通道选择
标题条
菜单条 工具条
实验标记编辑
刺激
左右视分隔条
分时复用区
Mark标记 区
状态条
分时复用区切换按钮
数据滚动条及反演按钮区
滤波Hale Waihona Puke Baidu节旋钮
扫描速度调节
50Hz滤波 软放大按钮
全导联心电选择按钮
(1) 增益 增益(G)是指生物信号采集系统 的放大倍数,BL-420生物信号采集 系统的放大倍数为2-5万倍。放大倍 数的大小应依据实验的灵敏度来选 择。
(2) 时间常数 时间常数(T)是决定放大器低端频率的 主要指标,它的作用是衰减生物信号中 的低频信号,允许高频信号通过。例如, 当我们选择0.01秒的时间常数时,将衰 减 0.1 秒的低频信号,只允许 0.01 秒以 上的高频信号通过。 一般测量快速交变信号时选择较小的 时间常数,测量慢速交变信号时选择较 大的时间常数。
•然后在工具条中选择 “开始”命令按 钮 ;
BL-420输入信号下拉式菜单
(2)实验项目 从“实验项目”菜单中选择自己 需要的实验项目;这些实验项目将 生理、药理等实验按性质分类,在 每一组分类实验项目中又包含有若 干个具体的实验模块。
实验项目下拉式菜单
3、暂停停止实验 暂停实验 在实时实验过程中,如果您想暂停一下 波形观察与记录,比如,此时您正在配 置新药,为了减少记录的无效数据占据 磁盘空间,您可以暂停实验,选择工具 条上的“暂停”命令按钮 。 停止实验 当您完成本次实验之后,您可以选择工 具条上的“停止”命令按钮 ,
。
(2)程控信息区 程控信息区主 要用于刺激器的程 控设置,包括:程 控方式、程控刺激 方向、增量、主周 期、停止次数和程 控刺激选择6个部分
(3)波形编辑区 波形编辑用于设定刺 激波形的形状,您可 以选择已有的波形, 也可以自己编辑波形。 在TM_WEVE软件中,预 置的波形包括:方波、 正弦波、余弦波、三 角波、正负方波等。 如果您选择任意波, 则可通过在任意波示 意图上双击鼠标左键 弹出任意波波表编辑 器对话框。
4、实验结果保存查找 当您完成“停止”命令之后, TM_WAVE软件将提示您为本次实 验得到的记录数据文件取一个名字 以便于保存和以后查找,然后结束 本次实验。
5、打开存贮的数据文件 从工具条上选择“打开”命令按 钮 ,然后在“打开”对话框中选 择需要打开的文件名字,按“确定” 按钮打开一个已记录数据文件。然 后我们可以对打开的数据文件进行 测量、分析等操作,最后打印出实 验报告。
刺激参数区由上至下分为3个部分,包 括:基本信息、程控信息、波形编辑, 参见右图。
(1)、基本信息区 基本信息调节 刺激器的基本参数, 对于每一个参数, 我们采用粗细两级 的调节方法,每个 参数加上一个调解 机构我们叫做一个 元素。参见下图。
参数显示框
参数名字
粗调按钮
微调按钮
刺激器参数调节元素分解图