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，通常將生物機體在進(jìn)行生理活動時所顯示出的電現(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)胞電活動等體內(nèi)、外生物電位時采用的生物電引導(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2.2腦電圖機2.3肌電圖機2.4眼電圖儀2.5

血壓計2.6心音圖儀2.7電子體溫計2.8聽力計2.9多道生理記錄儀

2.1心電圖機心電圖機—

記錄心電圖的專用儀器，有單道心電圖機和多道心電圖機。心電圖

心電圖機的導(dǎo)聯(lián)心電圖的電極和導(dǎo)聯(lián)線心電圖機的原理

心電圖機的技術(shù)指標(biāo)

心電圖機的臨床應(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P波、一個QRS波群、一個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），并與心電圖機的正極相連，將中心電端與心電圖機的負(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：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)傳播的生物電信號轉(zhuǎn)化為電子電流形式的信號，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心電圖機的原理心電圖機原理示意圖心電圖機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)動和走紙部分，現(xiàn)代心電圖機通常還有程控部分。4心電圖機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)動電路或屏蔽驅(qū)動電路以減少50Hz干擾等措施。導(dǎo)聯(lián)選擇通常有一個選擇開關(guān)和一個電阻網(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)選擇可以是手動選擇或者程控選擇。放大器可以分為前置放大器，后級放大器，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。后級放大器主要是進(jìn)行電信號放大，以及對信號進(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)傳動機構(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)的是儀器對不同頻率的信號的不同靈敏度。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）時間常數(shù)：反應(yīng)的是儀器的低頻截止頻率，實際測量時是記錄1mV標(biāo)準(zhǔn)信號幅度下降到30%時所需要的時間（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：記錄紙每秒移動的距離。（6）阻尼：用輸入1mV矩形波來判別描筆記錄的動態(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CF類。6、心電圖機的臨床應(yīng)用范圍目前應(yīng)用于臨床的心電圖機有三道，四道，六道，八道和十二道心電圖機。有些多道心電圖機還同時具有心電自動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12道心電圖機各類多道心電圖機在心內(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)商心電圖機的市場營銷。思考題2.2腦電圖機

腦電圖機是用來測量腦電信號的生物電放大器。典型的腦電圖機通常由8道或16道組成，它可同時記錄多道腦電信號。1．腦電圖2．腦電圖機的導(dǎo)聯(lián)3．腦電圖機的基本結(jié)構(gòu)4．腦電圖機的輔助儀器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，其電位可隨時間發(fā)生變化，我們用電極將這種電位隨時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，整個皮層均可產(chǎn)生α波。α波在清醒，安靜，閉眼時即可出現(xiàn)，睜眼時消失，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，成人淺睡時出現(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。腦電活動取決于意識水平癲癇是一個大腦受損傷的一個癥狀，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．腦電圖機的導(dǎo)聯(lián)

世界上絕大多數(shù)腦電圖實驗室采用的是國際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FPl、FP2，前顳點F7、F8，中顳點T3、T4，后顳點T5、T6和枕點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Fz，中央頭頂點Cz和頂中線點Pz，在正中線中點和前后20％處。（3）根據(jù)耳屏中央頭頂?shù)綄?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(C3，C4)。（4）額點(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（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活動電極。這樣記錄下來的是兩個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．腦電圖機的基本結(jié)構(gòu)腦電信號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?，F(xiàn)代腦電圖機常用CPU控制各項操作，操作過程由存儲于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輸入端相連接，而是通過輸入盒與主機相連，輸入盒為金屬屏蔽盒，上有電極插孔，包括20個以上的腦電極插孔，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：通常是一個節(jié)點開關(guān)陣列，來自CPU的指令接通一組節(jié)點即可把相應(yīng)的來自電極的生物電信號送到放大器輸入端。腦電圖機可提供固定導(dǎo)聯(lián)選擇及自由導(dǎo)聯(lián)編程。

3）放大器：由多級放大器組成放大電路，另外還包括時間常數(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)代腦電圖機有很多都是微機控制的，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．腦電圖機的輔助儀器在臨床上除了檢測自發(fā)腦電信號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，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：對病人進(jìn)行聲音刺激時應(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，因此必須利用計算機平均技術(shù)，才能從自發(fā)腦電信號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

肌電圖是用肌電圖儀記錄神經(jīng)和肌肉的生物電活動，對其波形進(jìn)行測量分析，可以了解神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài)，協(xié)助對運動神經(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、動作電位、終板電位、損傷電位。肌電的引導(dǎo)與記錄

可在實時情況和在刺激誘發(fā)情況下獲取和測量自發(fā)肌電及誘發(fā)肌電信號。采用針狀電極和表面電極來引導(dǎo)。典型肌電圖機的結(jié)構(gòu)與指標(biāo)肌電圖機的特點：自動顯示生理參數(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反射涉及感覺及運動神經(jīng)元的反應(yīng)、F反應(yīng)是同一運動神經(jīng)元的回返興奮）、重復(fù)刺激等檢查。典型肌電圖機的結(jié)構(gòu)與指標(biāo)肌電圖機的構(gòu)成：放大器、刺激器、顯示器、監(jiān)聽器、打印機、穩(wěn)壓電源等組成。可擴(kuò)展視覺、聽覺誘發(fā)電位部分。在實時情況下，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)肌電信號放大器，通過揚聲器監(jiān)聽。掃描發(fā)生器在同步觸發(fā)信號控制下產(chǎn)生鋸齒波掃描信號和示波器的增輝信號，鋸齒波經(jīng)X軸放大，推動示波器X軸水平偏轉(zhuǎn)，由于同時增輝信號經(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，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，同時發(fā)出同步脈沖信號去同步掃描，并使計算機系統(tǒng)工作。計算機系統(tǒng)除將模擬信號經(jīng)A/D變換、CPU運算、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，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，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）計算機系統(tǒng)：由于計算機軟、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)信號強弱自行選定。2）輸入噪聲：指整機電路產(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，0~50v；×10時，0~500v，誤差為±10％。10）掃描速度：指光點在示波管上移動的速度分擋可調(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)：計算機對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

肌電圖機可對神經(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動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現(xiàn)了自動化，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，硬件主要由計算機、記錄電極、放大器、刺激屏和顯示裝置等部分組成。電極信號處理（放大與A/D）PC總線計算機PC總線刺激屏顯示器

（1）計算機：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，但是波形漂移太大，記錄比較困難，要求設(shè)有補償機制。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的EOG。視屏中引導(dǎo)眼跳動角度的注視點，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運動。（5）顯示器：一般應(yīng)用示波器或計算機的CRT作為顯示器，即時顯示記錄的實時波形；在同一窗口還顯示即時的靜息電位的時間－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

一、概述

血壓是指血液在血管內(nèi)流動時對血管壁產(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；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。主要測量動脈壓、中心靜脈壓、肺動脈壓等三、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。柯氏音法先用一連接水銀柱的袖帶將被測者的臂膀扎住，關(guān)閉閥門，然后對袖帶打氣，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脈附近，聽脈搏音。開始時因為袖帶壓力大將脈搏阻斷，幾乎沒有聲音或聲音很?。浑S著袖帶壓力下降，脈搏音逐漸增大，在一個點上會感到聲音明顯增大，到最大后在逐漸減小，最后聲音變調(diào)、消失。測振法電子血壓計的設(shè)計一般采用測振法。基本原理：測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。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，任何干擾如輕微運動、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??；階梯放氣測量方式可保持壓力至干擾消失再進(jìn)行檢測，并且它在每個臺階上壓力是恒定的，可取兩個或兩個以上的脈搏振動信號幅度進(jìn)行相關(guān)性識別，可準(zhǔn)確識別脈搏，區(qū)分出干擾，故抗干擾能力很強。第三節(jié)

心音圖儀

在心臟運動過程中，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。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。將檢出的信號經(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。該方法的優(yōu)點是受呼吸和環(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；其缺點是對人體有創(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：在心音圖機中，為了要在不同頻段上分析心音信號的變化情況，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過程中產(chǎn)生的瞬間即時的聲音變成為可以長期保存、供作詳細(xì)分析的圖形，從而彌補了心臟聽診的不足，提高了心音和心臟雜音的識別能力，對心血管的疾病的診斷、鑒別、治療、功能研究、機理探討、血液動力學(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

體溫，即人體各個部位的溫度，是人類和高等動物不斷進(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。由于其價格低廉，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償。電子體溫計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

聽力計是對人們聽覺能力測試的電聲儀器。檢驗聽力時，要通過聽力計的耳機（氣導(dǎo)或骨導(dǎo)）給受試者一定頻率和一定強弱的純音信號。聽力計是由純音振蕩器、以分貝為標(biāo)度的衰減器和耳機（氣導(dǎo)或骨導(dǎo)）組成。頻率：125Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、8000Hz1.聽力計的類型國際電工委員會根據(jù)對純音聽力計的功能規(guī)定了5種不同類型，不同類型聽力計的功能（可做的檢查項目）有較大的差別。一型聽力計（高級診斷聽力計）：多為雙通道，有兩套獨立系統(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（診斷聽力計）：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（簡便診斷聽力計）：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（篩選聽力計）：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)，聽力級在0~70或90dB之間。先用于快速篩查、體檢之用。五型聽力計：頻率及聽力級更加簡單，最低要求未作硬性規(guī)定，可按需選定。2.純音聽力計的結(jié)構(gòu)及工作原理純音聽力計是應(yīng)用電聲學(xué)原理設(shè)計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)生不同強度的多種純音和掩蔽噪聲信號，經(jīng)耳機傳送，以測試人耳聽覺功能。白噪聲時間調(diào)制調(diào)零電路幅度調(diào)制DLSISI電源電話錄音機電唱機功率放大器L頻率網(wǎng)格聽力級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掩蔽級衰減器電聲換能器窄帶噪聲純音聽力計結(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，將純音信號放大到足夠的強度，推動耳機發(fā)聲，以不失真為度。（3）衰減器：即聲強和音量調(diào)節(jié)器。用以控制耳機輸出的純音和掩蔽噪聲的強度。（4）調(diào)零電路：由于人耳對不同頻率聲音的可聞聲壓級不同，本電路配合衰減器部分補償電路，可將振蕩器產(chǎn)生的等幅純音信號調(diào)到每個頻率所對應(yīng)的基準(zhǔn)等效閾聲壓級。（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，經(jīng)放大后由耳機或揚聲器（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)純音信號變?yōu)閿嗬m(xù)或脈沖信號。（8）純音信號開關(guān)（通與斷）：為克服在信號通/斷時產(chǎn)生的雜音而設(shè)計出特殊線路，常用光導(dǎo)管，場效應(yīng)管作信號開關(guān)；有些聽力計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度的連續(xù)音變?yōu)閺娙跸嗤拿}沖聲。（10）表頭放大器及音量表（VU）：根據(jù)指針擺動大小，用以指示純音信號（連續(xù)音或脈沖音）及言語信號的強弱，可供言語測聽時調(diào)零用。（11）電聲換能器：測聽用的換能器分為氣導(dǎo)耳機和骨振器（骨導(dǎo)耳機）。TDH系列為最常用的壓耳式耳機。3. 臨床應(yīng)用聽力計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檢測；語音、心音信號檢測；人體心電圖檢測