第二章電生理測量儀器

第二章生理信息測量儀器林立恒生物電現(xiàn)象：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，通常將生物機(jī)體在進(jìn)行生理活動(dòng)時(shí)所顯示出的電現(xiàn)象。電生理學(xué)：研究生物電現(xiàn)象的生理學(xué)。人體：神經(jīng)、肌肉（骨骼肌、平滑肌、心?。?、感覺器官活動(dòng)的電變化為主第一節(jié)醫(yī)用電生理儀器生物電測量電極：在測量心電圖、腦電圖、肌電圖、眼電圖、及細(xì)胞電活動(dòng)等體內(nèi)、外生物電位時(shí)采用的生物電引導(dǎo)電極。主要由某種金屬板、金屬細(xì)針或金屬網(wǎng)制成一、生物電測量電極生物電測量電極分類1、按安放的位置分：體表電極、皮下電極、體內(nèi)植入電極等2、按電極的形狀分：板狀電極、針狀電極、螺旋電極、環(huán)狀電極、和球狀電極等3、按電極的大小分：宏電極、微電極（尖端0.5~5μm）一、生物電測量電極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(gè)P波、一個(gè)QRS波群、一個(gè)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)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ⅢⅡⅠ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)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(gè)：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(hào)轉(zhuǎn)化為電子電流形式的信號(hào)，主要用于測量體表電位。

電極片圖（a）四肢電極的位置（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(dòng)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(dòng)電路或屏蔽驅(qū)動(dòng)電路以減少50Hz干擾等措施。導(dǎo)聯(lián)選擇通常有一個(gè)選擇開關(guān)和一個(gè)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(dòng)選擇或者程控選擇。放大器可以分為前置放大器，后級(jí)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(jí)放大器主要是進(jìn)行電信號(hào)放大，以及對(duì)信號(hào)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)。走紙部分是由馬達(dá)傳動(dòng)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/s5、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(duì)不同頻率的信號(hào)的不同靈敏度。頻率響應(yīng)范圍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(shí)間常數(shù)：反應(yīng)的是儀器的低頻截止頻率，實(shí)際測量時(shí)是記錄1mV標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)幅度下降到30%時(shí)所需要的時(shí)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(shí)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(dòng)的距離。（6）阻尼：用輸入1mV矩形波來判別描筆記錄的動(dòng)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(jí)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(shí)具有心電自動(dòng)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。

上海光電： 北京福田： 惠州科美思： 廣州邦?。?國內(nèi)生產(chǎn)商日本光電： 日本福田： www.fukuda.co.jp美國GE： 國外生產(chǎn)商心電圖機(jī)的市場營銷。思考題2.2腦電圖機(jī)

腦電圖機(jī)是用來測量腦電信號(hào)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(shí)記錄多道腦電信號(hào)。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(dòng)，其電位可隨時(shí)間發(fā)生變化，我們用電極將這種電位隨時(shí)間變化的波形提取出來并加以記錄就可以得到腦電圖?，F(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：可在頭顱頂枕部檢測到，頻率為8～13Hz，振幅為28～75μV，它是節(jié)律波中最明顯的波，整個(gè)皮層均可產(chǎn)生α波。α波在清醒，安靜，閉眼時(shí)即可出現(xiàn)，睜眼時(shí)消失，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，精神緊張。θ波：θ波頻率為4～7Hz，振幅約為10～50μV，它是在困倦時(shí)，成人淺睡時(shí)出現(xiàn)，主要見于兒童，出現(xiàn)在頂部和顳區(qū)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于抑制狀態(tài)時(shí)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(shí)出現(xiàn)，主要出現(xiàn)在額區(qū)，頻率為1～3.5Hz，振幅為20～200μV。腦電活動(dòng)取決于意識(shí)水平癲癇是一個(gè)大腦受損傷的一個(gè)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)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。（3）根據(jù)耳屏中央頭頂?shù)綄?duì)側(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(dòng)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(gè)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(gè)輸入端(G2)。雙極導(dǎo)聯(lián)法不使用無關(guān)電極，只使用頭皮上的兩個(gè)活動(dòng)電極。這樣記錄下來的是兩個(gè)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(hào)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。現(xiàn)代腦電圖機(jī)常用CPU控制各項(xiàng)操作，操作過程由存儲(chǔ)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(gè)以上的腦電極插孔，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(gè)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(hào)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(jí)放大器組成放大電路，另外還包括時(shí)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(hào)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(dòng)，稱為誘發(fā)電位EP

。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(hào)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(duì)病人進(jìn)行聲音刺激時(shí)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(hào)EEG，和其他噪聲中提取出AEP。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)和肌肉的生物電活動(dòng)，對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)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（一）肌細(xì)胞中的生物電位

骨骼肌由肌細(xì)胞組成，興奮和收縮是骨骼肌最基本功能，也是肌電圖形成的基礎(chǔ)。

肌細(xì)胞由肌膜、肌原纖維、肌槳、線粒體、和細(xì)胞核組成。

骨骼肌的電位變化與肌肉的結(jié)構(gòu)、收縮力學(xué)、收縮時(shí)的化學(xué)變化有關(guān)。（一）肌細(xì)胞中的生物電位

肌細(xì)胞的四種生物電位：

靜息電位、動(dòng)作電位、終板電位、損傷電位。肌電的引導(dǎo)與記錄

可在實(shí)時(shí)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(hào)。采用針狀電極和表面電極來引導(dǎo)。典型肌電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)與指標(biāo)肌電圖機(jī)的特點(diǎn)：自動(dòng)顯示生理參數(shù)、可用于常規(guī)肌電圖、定量分析、傳導(dǎo)速度、感覺電位、體誘發(fā)電位、H反射、F反應(yīng)（H反射涉及感覺及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的反應(yīng)、F反應(yīng)是同一運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的回返興奮）、重復(fù)刺激等檢查。典型肌電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)與指標(biāo)肌電圖機(jī)的構(gòu)成：放大器、刺激器、顯示器、監(jiān)聽器、打印機(jī)、穩(wěn)壓電源等組成?？蓴U(kuò)展視覺、聽覺誘發(fā)電位部分。在實(shí)時(shí)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(hào)放大器，通過揚(yáng)聲器監(jiān)聽。掃描發(fā)生器在同步觸發(fā)信號(hào)控制下產(chǎn)生鋸齒波掃描信號(hào)和示波器的增輝信號(hào)，鋸齒波經(jīng)X軸放大，推動(dòng)示波器X軸水平偏轉(zhuǎn)，由于同時(shí)增輝信號(hào)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(shí)，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(shí)發(fā)出同步脈沖信號(hào)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(hào)經(jīng)A/D變換、CPU運(yùn)算、D/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(dòng)，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。（3）濾波：肌電信號(hào)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(shí)標(biāo)肌電的發(fā)放速率、神經(jīng)傳導(dǎo)速度。（5）電刺激器：用來產(chǎn)生單個(gè)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。（6）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、500、1000、2000、5000、10000μV/cm，誤差為±10％，可根據(jù)信號(hào)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(shí)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：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(shí)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(shí)，0~50v；×10時(shí)，0~500v，誤差為±10％。10）掃描速度：指光點(diǎn)在示波管上移動(dòng)的速度分擋可調(diào)為1、2、5、10、20、50、100、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(duì)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(duì)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(duì)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，也用于測定眼球位置和眼球運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。電極信號(hào)處理（放大與A/D）PC總線計(jì)算機(jī)PC總線刺激屏顯示器

（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、控制光刺激器的工作、定時(shí)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(shí)的EOG。視屏中引導(dǎo)眼跳動(dòng)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(dòng)運(yùn)動(dòng)。（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(shí)顯示記錄的實(shí)時(shí)波形；在同一窗口還顯示即時(shí)的靜息電位的時(shí)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。第二節(jié)

血壓計(jì)

一、概述

血壓是指血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)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(dòng)；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)值一般表示為絕對(duì)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）二、血壓的直接測量法直接測量：通過手術(shù)的方法，借助X線透視技術(shù)監(jiān)視導(dǎo)管頂端的位置使其進(jìn)入需要測量的位置，統(tǒng)稱為導(dǎo)管法。主要測量動(dòng)脈壓、中心靜脈壓、肺動(dòng)脈壓等三、血壓的間接測量法無創(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?？率弦舴ㄏ扔靡贿B接水銀柱的袖帶將被測者的臂膀扎住，關(guān)閉閥門，然后對(duì)袖帶打氣，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(dòng)脈附近，聽脈搏音。開始時(shí)因?yàn)樾鋷毫Υ髮⒚}搏阻斷，幾乎沒有聲音或聲音很??；隨著袖帶壓力下降，脈搏音逐漸增大，在一個(gè)點(diǎn)上會(huì)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(dòng)。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(dòng)、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?。浑A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(gè)臺(tái)階上壓力是恒定的，可取兩個(gè)或兩個(gè)以上的脈搏振動(dòng)信號(hào)幅度進(jìn)行相關(guān)性識(shí)別，可準(zhǔn)確識(shí)別脈搏，區(qū)分出干擾，故抗干擾能力很強(qiáng)。第三節(jié)

心音圖儀

在心臟運(yùn)動(dòng)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(dòng)音，稱為心音。頻率在20—1000Hz

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(duì)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(hào)。將檢出的信號(hào)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(hào)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是受呼吸和環(huán)境的干擾小，可查出體表心音圖中可能漏檢的異?，F(xiàn)象，并可與心內(nèi)血壓等測量同步進(jìn)行；其缺點(diǎn)是對(duì)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。傳感器放大器記錄器心音心音圖儀的結(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(hào)的變化情況，要求心音放大器應(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(duì)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(dòng)過程中產(chǎn)生的瞬間即時(shí)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，提高了心音和心臟雜音的識(shí)別能力，對(duì)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(dòng)力學(xué)改變等多方面提供相當(dāng)有用的資料。第四節(jié)

電子體溫計(jì)

體溫，即人體各個(gè)部位的溫度，是人類和高等動(dòng)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(dòng)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)字顯示出來的體溫計(jì)。由于其價(jià)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）。NTC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(shí)為≤±0.10℃3）測量速度：普通型約為1.5min（腋下3min），快速測量型約為4~10s第五節(jié)

聽力計(jì)

聽力計(jì)是對(duì)人們聽覺能力測試的電聲儀器。檢驗(yàn)聽力時(shí)，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(hào)。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。頻率：125Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、8000Hz1.聽力計(jì)的類型國際電工委員會(huì)根據(jù)對(duì)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。一型聽力計(jì)（高級(jí)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。作用：純音氣、骨導(dǎo)測試、言語測聽、聲場測聽等二型聽力計(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。作用：口聲、唱片或錄音磁帶等語言測聽及SISI、DL測試。三型聽力計(jì)（簡便診斷聽力計(jì)）：頻率范圍250Hz~8KHz，氣導(dǎo)最大輸出100dB，骨導(dǎo)最大輸出50dB。體積小，便于攜帶，適用于基層單位或巡診。四型聽力計(jì)（篩選聽力計(jì)）：分集體篩選與便攜式篩選兩種。頻率范圍250Hz~4KHz或6KHz，只有氣導(dǎo)，無骨導(dǎo)，聽力級(jí)在0~70或90dB之間。先用于快速篩查、體檢之用。五型聽力計(jì)：頻率及聽力級(jí)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(hào)，經(jīng)耳機(jī)傳送，以測試人耳聽覺功能。白噪聲時(shí)間調(diào)制調(diào)零電路幅度調(diào)制DLSISI電源電話錄音機(jī)電唱機(jī)功率放大器L頻率網(wǎng)格聽力級(jí)衰減器表頭放大器光導(dǎo)管開關(guān)多諧震蕩器純音振蕩器傳聲放大器噪聲發(fā)生器窄帶濾波器功率放大器IL掩蔽級(jí)衰減器電聲換能器窄帶噪聲純音聽力計(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(hào)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(hào)放大到足夠的強(qiáng)度，推動(dòng)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(duì)不同頻率聲音的可聞聲壓級(jí)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(hào)調(diào)到每個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)等效閾聲壓級(jí)。（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(jí)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(hào)，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(shí)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(hào)變?yōu)閿嗬m(xù)或脈沖信號(hào)。（8）純音信號(hào)開關(guān)（通與斷）：為克服在信號(hào)通/斷時(shí)產(chǎn)生的雜音而設(shè)計(jì)出特殊線路，常用光導(dǎo)管，場效應(yīng)管作信號(hào)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(dòng)大小，用以指示純音信號(hào)（連續(xù)音或脈沖音）及言語信號(hào)的強(qiáng)弱，可供言語測聽時(shí)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。

第六節(jié)

多道生理記錄儀

多道生理記錄儀是用來對(duì)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(hào)檢測；語音、心音信號(hào)檢測；人體心電圖檢測