复旦大学上海医学院：《生理学》课程PPT课件讲稿（医学信号处理的原理和方法）第三讲 生物信号的摘取

生理学信号的记录和分析 曹银祥 Dept of Physiology Pathophysiology Shanghai medical College Fudan univer

生理学信号的记录和分析 曹 银 祥 Dept. of Physiology & Pathophysiology Shanghai Medical College Fudan University

第三讲 生物信号的摘取

第三讲 生物信号的摘取

§3-1概述 §3-2电极的种类及其选用 §3-3传感器原理

§3-1 概述 §3-2 电极的种类及其选用 §3-3 传感器原理

信号摘取方法: 电信号:用电极引导。 非电信号:通过被称为换能器( Transducer) 的装置将其引导出来。换能器是 将一种能量形式转换成另一种能 量形式的敏感装置

信号摘取方法： 电信号： 用电极引导。 非电信号：通过被称为换能器（Transducer） 的装置将其引导出来。换能器是 将一种能量形式转换成另一种能 量形式的敏感装置

引导电极分类 按记录区域大小分 泛电极、微电极 按记录材料分 金属电极如:银,铂、镍、钨和不锈钢等 玻璃电极 按形状分 针状、钩状、球状、杆状或片状等。 单极、双极,多极以及同心单极和同心双极等 按放置方式分 体表电极、浮置电极、埋藏电极和皮下电极等 按用途分 记录电极、刺激电极和电泳电极

引导电极分类 按记录区域大小分 泛电极、微电极 按记录材料分 金属电极 如：银，铂、镍、钨和不锈钢等。 玻璃电极 按形状分 针状、钩状、球状、杆状或片状等。 单极、双极，多极以及同心单极和同心双极等。 按放置方式分 体表电极、浮置电极、埋藏电极和皮下电极等。 按用途分 记录电极、刺激电极和电泳电极

金属电极 ★优点 1.制作简便。 2.内阻小 ★缺点 1.金属离子进入细胞、组织内而产生毒性作用,慢性实验 中不适使用。 在作记录电极使用时,可发生极化现象,导致电极的 电阻增大并岀现不稳定的直流电位而影响测量记录的 结果

金属电极 ★优点 1.制作简便。 2.内阻小。 ★缺点 1.金属离子进入细胞、组织内而产生毒性作用,慢性实验 中不适使用。 2.在作记录电极使用时，可发生极化现象，导致电极的 电阻增大并出现不稳定的直流电位而影响测量记录的 结果

电极的极化现象 金属表面溶液 V Ag A 4g++ 土x十++ +

电极的极化现象

可过电极极化电的制备 阻抗(k) A 300 250 200铂合金皮下电极 150 NaCl 不锈钢标准电极 浩液0 银-氯化银圆形电极 银电极银片 频率(Hz)

可逆电极(乏极化电极)的制备

制备乏极化电极时的化学反应 NaCl→Na++Cl C+4g+分AgCl(黑色) 2Na++HO>NaOH+H2个

制备乏极化电极时的化学反应 +   (黑色) − + Cl Ag AgCl + → +  + 2Na H2 O NaOH H2 + − NaCl  Na +Cl

埋藏电极 应用于慢性实验,在清醒的生物机体上进行长 期观察 ■制作金属材料以铂、铂铱合金为最佳,但是不 锈钢丝也可采用 外涂绝缘漆的绝缘电阻要求在1000M9以上, 并要求绝缘漆耐高温,对生物体没有毒性等, 聚四氟乙烯可以得到满意的效果

埋藏电极 ◼ 应用于慢性实验，在清醒的生物机体上进行长 期观察。 ◼ 制作金属材料以铂、铂铱合金为最佳，但是不 锈钢丝也可采用。 ◼ 外涂绝缘漆的绝缘电阻要求在1000MΩ以上， 并要求绝缘漆耐高温，对生物体没有毒性等， 聚四氟乙烯可以得到满意的效果