生物医学信号采集处理系统 生物机能实验系统 生物信号采集与分析系统

生物医学信号采集处理系统概述:
md3000生物机能实验处理系统是一种多单片机控制、它专为生命学科设计的生物信号记录和数据处理系统，取代了传统的多道生理记录仪、示波器、x-y记录仪和刺激器等仪器，并且可应用于各院校的生理学、药理学、病理生理学、运动生理学和心理学等学科的生物学实验，生物医学信号采集处理系统可在windows2000/xp下运行。
生物医学信号采集处理系统技术特点：
1、生物医学信号采集处理系统低噪声、低漂移高性能放大器，抗干扰能力强，线性度好，测量精度高
2、采用全速usb2.0接口，即插即用。可高速、连续的采集数据
3、四通道12位a/d同步采样，分析结果准确
4、总线结构，通用插槽，可灵活组合为4-8通道放大器，1-2路刺激器
5、驱动程序支持windows2000/xp/vista
6、驱动程序中增加了实时数字信号处理
7、虚拟通道设计，通道原始数据、微分、积分、频率、平均图形实时同步显示
8、多线程机制运行，即使在高速连续采样时，也可调节各种参数、运行其它软件
9、新增实验配置向导，方便实验配置
10、资源开放，用户可方便地自行定制各项实验
11、结果处理用户可自行定制，个性化设计
12、用户可定制实验记录过程，实验记录更轻松
13、优化了数据处理模块，数据处理速度更快，实时处理也不迟后
14、智能数据处理模块设计，结果处理更方便
15、优化了打印模块，网络打印更流畅
16、支持网络化实验，netmeeting 用户可在网络中控制实验过程
17、与microsoft word excel access无逢对接，有医学统计功能
18、生理机能实验系统专项实验包括:突触后电位(epsp)采集分析模块、心肌电缆特性测定、无创伤性大鼠尾动脉血压测定、心肌有效不应期测定、细胞内钙动力学分析动物潮气量用力呼吸肺功能测定(容积法)、下肢运动机能分析、肌力储备分析、放电叠加、血液动力学综合试验。
md3000典型生理学实验中的应用介绍[神经干动作电位的引导实验]
1.生理机能实验处理系统器材 md3000生物医学信号采集处理系统，输入接线、刺激输出线(md3000随机配置)、神经屏蔽合。
2.生物医学信号采集处理系统操作过程：
选工作方式、神经干动作电位属周期性快信号，适合用“示波器”方式采样。点击快捷工具栏上新建按钮旁的下拉箭头，在菜单中选“示波器”。在弹出的设置窗中用内定的刺激器触发方式，按确定按钮。
设置窗口、点击快捷工具栏上的“通道设置”快捷按钮打开“通道设置”窗口，通道数用up/down按钮调成2，内定为1、2放大器通道，如要修改可对2个显示道改变放大器输入道。按确定钮返回。
设置处理名称、鼠标移至通道1右上的“通用”提示处，单击左键。在弹出菜单中选“处理名称”为“神经干动作电位”，按确定钮返回。鼠标移至通道2右上的“通用”提示处，单击左键。在弹出菜单中选“处理名称”为“刺激标记”，按确定钮返回。
设置刺激模式、选择刺激模式为“主周期”方式或用内定方式，刺激器参数为:周期(s):1、数目:1个、幅度:1v、波宽:0.5ms、延时:10ms、方式:连续
调放大器、第一道：放大倍数1000左右，上限频率1k左右，下限频率80hz。第二道：放大倍数10左右，上限频率10k左右，下限频率用直流。
连接输入、将第一道输入线接到神经屏蔽合接线柱上，用三通将刺激输出一边接神经屏蔽合刺激接线柱，一边引到放大器第二道。
开始采样、点击“刺激”按钮或按下“开始”按钮都可开始采样。适当调整放大倍数，x、y轴压缩比，将双向动作电位与刺激波形图调节为最好观察形态。
打印输出、为将两个波形曲线一次打印输出，可将鼠标移至时间显示区，拖动鼠标，选中要计算打印波形曲线，再点击“处理窗”，及打印快捷键，完成计算打印工作。
生物医学信号采集处理系统刺激器的控制操作：
位于整个窗口的左下角，用于选择刺激方式，设置刺激参数及启动刺激器，如图。
刺激器面板  用鼠标点击最左侧图标按钮，弹出刺激器面板图，其图标按钮的形状变成箭头向下，再按时可收拢窗口。
刺激器工作方式选择 用鼠标点击上方的列表框，弹出工作方式选择表，按需要选择其中之一，刺激器方式设置即完成。刺激模式有:单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节，自动幅度调节，自动波宽调节、自动频率调节等模式。单刺激 与普通刺激器一样，输出单个方波刺激，延时、波宽、幅度程控可调。可用于骨骼肌单收缩、期前收缩等实验。串刺激:相当于普通刺激器的复刺激，但刺激的持续时间由程序控制，即串长的概念，启动串刺激后到达串长的时间，刺激器自动停止刺激输出。串刺的延时、串长、波宽、幅度、频率可调。刺激减压神经、迷走神经和强直收缩等实验可采用此刺激方式。主周期刺激 程控刺激器常用此方式编程。与普通刺激器比较，此种刺激方式将几个刺激脉冲组成一个周期看待，多了主周期、周期数的概念。主周期:每个周期所需要的时间。周期数:重复每一个周期的次数(也即主周期数)。每个主周期里又有以下参数:延时、波宽(脉冲的波宽)、幅度(脉冲的幅度)、间隔(脉冲间的间隔)、脉冲数(一个主周期内脉冲的数目)。自动间隔调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲间隔自动增减，默认的脉冲数为2，主要用于不应期的测定。主周期、延时、波宽、幅度、首间隔、增量、末间隔可调。自动幅度调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲幅度自动增减，主要用于阈强度的测定。主周期、延时、波宽、初幅度、增量、末幅度、脉冲数、间隔可调。自动波宽调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲波宽自动增减，主要用于时间-强度曲线的测定。主周期、延时、幅度、频率、首波宽、增量、末波宽可调。自动频率调节:在串刺激的基础上增加频率自动增减，主要用于单收缩强直收缩、膈肌张力与刺激频率的关系等实验。串长、波宽、幅度、首频率、增量、末频率、串间隔可调。按下刺激区中下方的按钮，刺激器呈开状态见图。此时刺激器按照所定义的方式进行刺激。再次按下按钮，恢复到原图形，刺激器便停止刺激。如刺激方式属一次性的，如单刺激、串刺激等，按下刺激开始按钮，刺激完成后按钮图标自动恢复，表示刺激结束，不需要再按按钮来结束刺激。
生理机能实验处理系统软件性能指标：
序号
项   目
指   标
1
血压
最大值、最小值、峰峰值、收缩压、舒张压、平均压、脉压差、收缩间期、舒张间期、心率
2
张力
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、有效值、正常面积、绝对值面积、正面积、负面积、阀上面积、阀下面积
3
心电图
最大值、最小值、心率、p幅度、pr间期、r幅度、qrs时程、st、t幅度、qt间期
导联：i、ii、iii、avr、avl、avf、v
4
神经干动作电位
第一峰值、第二峰值、峰峰值、第一峰时程、第二峰时程、动作电位时程
5
动作电位传导速度
第一峰值、第二峰值、峰峰值、第一峰时程、第二峰时程、动作电位时程、电极距离（cm）、传导速度（m/s）
6
骨骼肌力学分析
最大值、最小值、平均值、峰峰值、收缩间期、舒张1/2间期（ms）、+dt/dtmax、-dt/dtmax、
t_ dt/dt max（ms）
7
无创血压
收缩压、舒张压、心率
8
心室内压
最大值、最小值、平均值、心室发展峰压、心室峰压(lvsp)、心室舒张压(lvdp)、心室舒张末压(lvedp)、心率(hr)、收缩间期、舒张间期、+dp/dtmax、-dp/dtmax、t-dp/dtmax、心室峰压*心率、vpm、vmax、v40、等容舒张期时间常数(t)、
9
心室肌动作电位
静息电位、动作电位、超射值、vmax、slope_2、slope_3、apd、apd10、apd20、apd30、
apd40、apd50、apd60、apd70、apd80、apd90、apd50/apd90、最大复极化速度、
平均复极化斜率、
10
中心静脉压
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率(/s)、平均动脉血压、
11
呼吸(学生实验)
最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量、
12
胸内压
最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、呼气流速、吸气流速、潮气量、肺通气量
13
记滴
滴速、总滴数
14
epsp
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率(/s)、平均动脉血压、
15
刺激标记
脉冲数、刺激频率
16
有效值
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率斜率、有效值、
17
面积
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、有效值、
正常面积、绝对值面积、正面积、负面积、阈上面积、阈下面积
18
微分
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、最大正微分、最大负微分、最大正微分时间、最大负微分时间
19
标准差
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、标准差、
标准误
20
周期
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、周期数、
周期、频率(hz)、频率(次/分)
21
幅度积分
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、幅度积分
22
频率积分
左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、t-max、t-min、峰峰值、平均值、斜率、频率积分
23
潮气量(容积法)
最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量
24
跨肺压
最大值、最小值、平均值、峰峰值、呼气峰压、吸气谷压、频率、平均峰峰值、呼气间期、
吸气间期
25
用力肺活量(容积法)
fvc、fev0.1、fev0.1%、fev0.2、fev0.2%、fev0.3、fev0.3%、fev0.4、fev0.4%、
fev0.5、fev0.5%、fev0.6、fev0.6%、fev0.7、fev0.7%、fev0.8、fev0.8%、fev0.9、fev0.9%、fev1.0
26
握力
最大值、反应时间(ms)、峰值时间(ms)、+dt/dtmax、总时程、50%时程、90%时程、总做功、
平均值
27
安静潮气量
最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量、平均值
生物信号采集与分析系统硬件性能指标：
序号
项   目
指   标
1
通道数 
4、8、16通道可选，１～２路刺激器
2
输入方式 
双端平衡差动输入
3
输入阻抗   
100mω
4
增益换档 
1、2、5、10、20、50、100、200、500、1000、2000、5000、10000、20000、50000共十五档程控切换
5
增益准确度 
0.5%(f.s)
6
增益稳定度 
0.05%/h
7
线性度 
满度的0.1%
8
失真度 
小于1%
9
频带宽度 
dc-30khz(+0.5db— -3db)
10
噪声 
小于3μvrms(输入短路，在最大增益30k带宽时折算至输入端)
小于2μvrms(输入短路，在最大增益10k带宽时折算至输入端)
11
共模抑制
>100db
12
时间漂移
小于3μv/小时(输入短路，预热1小时后，在最大增益时折算至输入端)
13
温度漂移
小于3μv/小时(输入短路，预热1小时后，在最大增益时折算至输入端)
14
上限频率 
dc-30khz10档，使用时可任意输入上限频率
15
滤波器特性 
9阶贝塞尔低通滤波器
16
时间常数
dc、5s、2s、1s、0.2s、0.02s、0.002s、0.001s、0.005s九档程控切换
17
50hz陷波 
有。衰减32db
18
基线跟踪
有。可有效的克服基线漂移
19
监听功能
四通道任意监听。
20
记滴功能
四通道均可记录，可记录总滴数，滴速，任意时间段的滴数、滴速
生物医学信号采集处理系统刺激器技术指标
序号
项目
技术参数
1
幅度 
0-100v步长1mv.
2
输出电流   
100ma
3
波宽
0.1-600ms,程控调节步长0.1ms
4
延时 
1-250ms,程控调节步长1ms
5
工作方式 
单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节刺激、自动幅度调节刺激、自动波宽调节刺激、自动频率调节刺激7种
6
刺激脉冲数
任意
7
刺激串长
任意，可长至分钟、小时
8
串刺激间隔 
任意，可长至分钟、小时
9
软件运行平台
windows2000/xp/vista，标准windows界面,具有专用md3000usb设备驱动程序
10
数据共享性
与excel共享数据与microsoftword excel access无逢对接，有医学统计功能
生物信号采集与分析系统图片：

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吴晓彤
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