BL_410生物信号采集处理系统教学应用评价

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!"#$%&生物信号采集处理系统教学应用评价

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（第三军医大学成都军区医学院

中图分类号：M@’"’;%

文献标识码：1

成都市

文章编号："##%*$$!$（’##%）""*#"’"*#’

随着科学技术的高速发展，传统仪器开始向计算机化的方向发展。利用计算机对生物信号采集、记录和分析，替代了传统的记纹鼓、刺激器、二道仪、示波器、放大器、记录仪等仪器的功能，从而使实验操作更方便、记录更精确，数据处理更快捷。

我院于"&&$年成立了独立的机能实验室，

利用’##"年新教学楼启用之机，将机能实验室设置为%个微机化教学实验室，配置了成都泰盟科技有限公司()*+"#生物机能实验系统，

并进行了网络化改进，建立了交互式实验教学网络，这种网络化环境下的实验教学，极大地提高了学生的学习兴趣，为拓宽学生的知识面提供了广阔的空间。

%现代生物机能实验系统的基本原理

生物机能实验系统是指观察者可以通过该系统观察到各种生物体内或离体器官中的各种生物电信号以及张力、压力和温度等非电信号。其原理是：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、滤波等处理，然后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、采集硬件传入的数字信号，然后对这些收到的信号进行实时处理，一方面进行生物机能波形的显示，另一方面进行生物机能信号的实时存贮，另外，它还要根据操作者的命令对数据进行指定的处理和分析。对于存贮在计算机内部的实验数据，生物机能实验系统软件可以随时将其调出进行观察和分析，还可以将重要的实验波形和分析数据进行打印。系统工作过程如下：生物机能信号!换能器!模拟信号!生物机能信号采集器（输入、放大、滤波、采样）!数字信号!计算机。

’!"#$%&生物机能实验系统的软硬件特点’(%!"#$%&生物机能实验系统组成

（"）,(-兼容微机；（’）()*+"#生物信号采集、放大硬卡；（%）()*

./01/23456生物信号显示与处理软件。’(’!"#$%&系统硬件特点

（"）抗干扰能力强，工作稳定可靠；（’）增益（’78####倍）；（%）时间常数（91、8:7#;##":）；（+）高频滤波（#;%<=7"#><=）；（8）采用最高采样率达’8#>?@?、"’位AB9转换器芯片；（!）共模抑制比大于$#(C；（D）等效输入噪声电压峰峰值小于8!E；（$）信噪比大于!#(C；（&）输入阻抗；双端输入，每端对地阻抗为"#-"；（"#）具有监听和记滴功能；（""）功能完善的高性能、高可靠性电刺激器，具有电压输出（#7%8E，最小步长8FE）和电流输出（#7"#FA，

最小步长";#!E）’种模式，使用方便。’()!"#$%&系统软件特点

（"）以中文GH2CI0:&$、GH2CI0:’###或GH2CI0:J@为软件平台；（’）

为几乎所有的本科生理及大部分药理实验教学项目预设置了包括$大类共计%’个实验模块；（%）

强大的数据分析功能：可实时地对原始生物信号或存贮在磁盘上的反演数据信号进行积分、微分、频率直方图、频谱分析等运算；（+）强大的数据测量功能：可对原始生物信号或存贮在磁盘上的反演数据信号进行实时测量、光标测量、选择区域测量、两点测量及区间测量，可得出生物信号的多种指标，如：最大值、最小值、平均值、峰峰值、频率、面积、变化率及持续时间等；（8）左右双视的设计思想，让()*+"#系统具有了两套独立的显示系统，可以在进行实验的同时观察以前记录的数据；（!）可独立调节+个通道波形的扫描速度；（D）可以对反演数据进行原始数据导出、数据剪辑及图形剪辑；（$）

自身的网络控制功能，一方面，老师和学生可以利用自己的计算机进行文字信息的相互传递；另一方面，老师也可以在教师计算机上对某一组学生的实验进行监视；（&）

强大的联机帮助使操作更加方便。)实验教学中的应用评价)(%应用

使用者只要有一般的电脑知识，在专业人员的指导下学会调零、定标，了解主界面的使用介绍，学会电信号以及张力、压力等生物非电信号的引导便可随心所欲的使用此系统。如何开始一个实验，有以下+个途径：（"）从()*./01/23456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，然后从工具条中选择“启动波形显示”命令按钮；（’）从“实验项目”菜单中选择自己需要的实验项目；（%）选择工具条上的“打开上一次实验设置”命令按钮；（+）通过()*./01/23456K软件“

文件”菜单中的“打开配置”命令，启动实验。暂停实验：从工具条上选择“暂停”命令按钮。结束一个实验：选择工具条上的“停止”命令按钮。

使用中一定要注意增益、滤波、时间常数的调节，因为增益、滤波和时间常数这%个参数在生物机能实验系统中起着非常重要的作用，如果不明白这些参数的含义或调节不好这些参数将直接影响到实验结果的好坏，甚至根本做不出实验结果。

)(’评价

机能实验学是将生理学、病理生理学与药理学%门学科的实验课有机融合而成"门新的综合性课程，

本课程以实验教学为主要方法。通过教学使学生掌握技能实验设计的基本理论，熟悉常用的实验仪器和实验方法，完成机能实验学的基本实验及多指标的分析综合实验，并在此基础上开展探索性实验。生物机能实验系统完全能够满足医学本科教学的需要，在实验教学中，教师可实时监视每个学生的电脑屏幕，观察学生的学习情况，可以遥控辅导，教学示范，消息发送，师生对讲。完成教学大纲规定的实验项目，并可利用平时所学的知识进行探索性实验。通过教学的实践，发现采用该系统进行实验教学，大大激发了学生的实验兴趣，提高了实验教学的效果，使学生的学习变被动为主动、变消极为积极，充分发挥了学生的创造性。到目前为止，机能实验%!#次，顺利操作者占D%;#!L，比较顺利操作者占’’;D$L，较困难操作者%;

!""#年第$$期 医疗卫生装备

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BBJ，难以操作者占#DGBJ。但通过针对性的指导都达到了满意的效

果。

对电脑进行检测、维修和保养。

%&%&%实验操作中发现的问题及修正法

学生实验时，由于操作不当出现I例死机现象，造成实验数据（"）

每种生物信号的快慢丢失。所以进行实验时要严格按照程序操作；（@）不同，所以其典型波形的扫描速度也具有差异，比如心电和血压，在传统生物机能实验系统上同时观察时，使用心电图仪记录心电信号，其而血压则使用二道生理记录仪进行记录，扫描扫描速度为@##59AL)0，

如果使用相同的扫描速度，速度为"9AL)0。两种波形的扫描速度不同，

那么其中一种信号的波形将使观察者很不适应。现代生物机能实验系统同样会面对这个问题，比如在做兔减压神经放电的实验中，同时观察兔减压神经放电和兔动脉血压，两种波形的典型扫描速度相差"#倍以上，如果使用相同扫描速度，则有一种波形将变得不易观察。所以，不同通道扫描速度应独立调整；（B）生物机能实验系统的测量误差在但是有时通过计算机测量出的各种数据结果与真实数据结果BJ之内，

之间的差异却较大。这可能需要重新调零和定标。

%&%在机能实验教学中应注意以下几个问题%&%&’环境因素

要保持实验室的整洁、干燥，温度要适中，每间实验室配置"台空调调节室温。

%&%&(技术因素

要注意检查计算机接地是否良好，具体方法是使用数值式试（"）

电笔测量计算机背面固定机箱盖螺钉处的电压，如果读出的电压在!K以下，可以认为接地良好；否则认为计算机的接地存在问题。如果计算机接地不好时，可以采取以下措施：将计算机的供电源重新接地，使用已经接地良好的电源为计算机供电；如果实验室内没有接地良好的电源，可以采取临时接地措施。将计算机机壳与实验室水管接地即可；要注意保护张力、压力换能器，避免不必要的损伤；（要定时给电（@）B）要配置专门的技术人员，定时脑软件进行杀毒，防止系统被破坏；（:）

论数字化放射科建设与!"#$系统及其应用

李

（广州军区总医院

中图分类号：;$BCBD"E;FC"CDG!

文献标识码：&

敏

广州市

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文章编号："##BHGGIG（@##B）""H#"@@H#"

医学影像存储与传输系统（——()*+,-.%-*/)0)123&456$%&’—，是当今世界医学影像诊断领域的新技术革命，是5,1)*7+)41’89+.5）

医院信息化建设重要的组成部分，是医疗资源得到充分共享的关键实现了放射科影像信息数字技术。$%&’在医院放射科工作中的应用，化，打破了传统医疗模式和时空限制，以全数字化、无胶片化方式采集、阅读、存储、管理和传输医学影像资料，方便了医学临床、教学和科研工作，高清晰度的数字化图像提高了影像诊断的水平与效率，降低了医疗成本，全面保证了医疗质量，标志着医院迈向数字化信息时代，开创了医学影像诊断与管理的新纪元。

通常由:个部分组成：医学影像资料医院放射科建立$%&’系统，

存储与管理系统、医学影像资料采集系统、医学影像资料传输系统和医学影像资料显示处理系统。其主要实现的功能是：数字影像存储与管理、图像传输与分析、远程会诊讨论及结论报告系统。因此，$%&’系统在放射科日常工作中的运用，标志着放射科影像数字化时代的来临，它将表现如下特点：

病人检查的影像资料，如&;、（"）<=、&=、>=、?’等可以直接将影像数据送到$%&’中，临床医生通过终端能够随时了解病人的检查结果。实现了门诊、病房、影像科、实验室、专家室等部门的信息交流，开展符合影像诊断、多学科的会诊；便于图像信息传递和数据交流，实现数据共享。利用数字传输存档的图像，不仅使在现场操作的医生知道病人的数据，而且可以使不在现场的有关医生也能了解病人的准确情况；在紧急抢救的情况下，急救室和放射科之间的“联机”会诊，可以快速同步传递图像，为急诊医生抢救提供了宝贵的时间和得到准确的第

实现了用高分辨显示器替代一手资料；（@）$%&’系统在放射科的运用，传统的胶片箱，医生能获得更多的有价值影像信息，更能满足读片的需要。应用$%&’系统的数字图像处理技术对图像进行后处理，可以提高医生对早期病变和微小病灶的发现。通过对专业软件的操作，还可旋转，透射值（或&;值）的测量、区域面积的以对图像进行放大A缩小、

测量、三维重建等。传统胶片是定窗图像，而通过$%&’采集的原始数据，实现无损的图像存储，可随时调阅图像。实现了图文并茂的医生诊用先进的数字分级存储断报告，提高了医学影像诊断质量与效率；（B）技术代替了放射科传统的仓储胶片保管，大容量小空间的影像存储，为医院节省了大量人力和物力，降低了成本。随着计算机和网络技术的不断进步，数字化放射科无需胶片，节省了时间、材料和洗片药液，即时传送图像的资实现了环保效应。在$%&’系统中可随意快速检索，

料。极大地加强了放射科与其它科室的关系，为医院教学与临床的交流，促进医疗科研水平的提高，提供了技术保障。此外，实现了医学影像管理资料的数字化，极大地提高了医院的工作效率和能力。

$%&’系统在放射科的应用，标志着数字化放射科建设时代的来

临。传统的工作流程将被新的无胶片的数字化影像工作模式所取代。其在临床医学中大范围的应用，必将对放射学实践产生极其深刻的影数字化放响；随着$%&’技术的推广和更多新技术在$%&’中得到应用，射科医学影像系统正以它卓越的性能和大量的优点被众多的医院所接受，它必将在今后医疗工作中发挥越来越重要的作用。它不但是医院影像学发展的必然趋势，也是综合性医院仪器设备硬件建设的重要标志。

!""#年第$$期 医疗卫生装备

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