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腦電圖機(jī)工作原理及干擾的排除

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發(fā)布日期: 2016-07-20 00:00:00
來源:河南美倫醫(yī)療電子股份有限公司
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腦電圖機(jī)工作原理及干擾的排除:

人體組織細(xì)胞總在自發(fā)地不斷產(chǎn)生著很微弱的生物電活動,利用在頭皮上安裝電極將細(xì)胞的電活動引出來并經(jīng)腦電圖機(jī)放大后記錄下來得到有一定波形、波幅、頻率和相位的圖形、曲線,即為腦電圖。當(dāng)腦組織發(fā)生病理或功能改變時(shí),這種曲線也會發(fā)生相應(yīng)的改變,從而為臨床診斷治療大腦及神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如畸形中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染,顱內(nèi)腫瘤與慢性病變,腦血管疾病,腦損傷及癲癇等提供依據(jù)。當(dāng)神經(jīng)元受遺傳、

病理、電化學(xué)或藥物刺激時(shí),細(xì)胞膜的平衡遭到破壞,產(chǎn)生高度去極化,這時(shí)可產(chǎn)生動作電位,這個(gè)局部動作電位又會破壞下一段細(xì)胞膜的平衡狀態(tài),這一系列反復(fù)恢復(fù)和破壞細(xì)胞膜的生化物理過程,便構(gòu)成了動作電位在神經(jīng)元和神經(jīng)細(xì)胞膜上的單向傳遞,就產(chǎn)生了腦電信號,其幅值范圍為10-100μV,腦電圖機(jī)就是拾取這種極其微弱的腦電信號進(jìn)行放大處理,描跡記錄的儀器,用以診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病的儀器,其基本原理如下:

輸入盒為金屬屏蔽盒,頭皮電極導(dǎo)線通過輸入盒與腦電圖機(jī)輸入端相連接,

當(dāng)今市場上的腦電圖機(jī)一般在輸入盒內(nèi)緩沖放大器以降低噪音。導(dǎo)聯(lián)選擇器實(shí)現(xiàn)不同導(dǎo)聯(lián)及信號通道的選擇。由于腦電信號微弱,幅值極低,要求腦電圖機(jī)有很高的放大增益,故腦電圖機(jī)多采用多極放大技術(shù)以實(shí)現(xiàn)其較高的增益。還要求有很高的其模抑制比。對電源的穩(wěn)定性也有嚴(yán)格要求,一般在電源電壓波動±10%時(shí),輸出電壓變化要小于0.01%,特別是供給前置放大級的電源電壓波動應(yīng)小于0.5μV。電極與皮膚接觸電阻的大小,與腦電記錄的質(zhì)量有直接關(guān)系,一般接觸電阻應(yīng)小于20KΩ,如果大于此值,必須清潔皮膚,處理電極或采用更好的電極膏,以保證測量的準(zhǔn)確,所以腦電圖機(jī)設(shè)有電極—皮膚接觸阻抗測量裝置。由于腦電信號幅值變化較大,就要求增益控制能有多檔調(diào)節(jié)。2 腦電圖機(jī)干擾的排除由于腦電信號是一種極其微弱的生物電信號,在對信號的采集、放大、處理等過程中很容易發(fā)生干擾現(xiàn)象,當(dāng)腦電機(jī)受到干擾時(shí),多表現(xiàn)為描述出的波形不光滑,抖動大,會影響臨床診斷。 腦電圖機(jī)的干擾可分為外界干擾和機(jī)內(nèi)干擾。外界干擾的主要表現(xiàn)是定標(biāo)時(shí)波形正常,在腦電描記時(shí)有干擾出現(xiàn)。其原因多為接地不良,輸入短路,皮膚、電極接觸電阻過大及周圍環(huán)境的影響。機(jī)內(nèi)故障引起的干擾多表現(xiàn)為無論定標(biāo)還是腦電描記時(shí)均有干擾存在,檢測時(shí)可將增益開關(guān)置于“0”,使前置放大器的輸入端對地短路,看是否有干擾存在,主要原因有元件老化、差分放大管對稱性不好以及電源濾波電路障等,要排除這些干擾,我們要采用由外到內(nèi),從簡單到復(fù)雜的方法去思考。 首先要查看周圍是否有其它電器在工作,要盡可能地遠(yuǎn)離這些能產(chǎn)生電磁波的設(shè)備,并查看電極盒和導(dǎo)聯(lián)線以及患者是否碰到金屬床架或儀器外殼等,要檢測整機(jī)的接地是否良好,還要注意內(nèi)部各模塊的接地。在檢測記錄腦電圖時(shí)發(fā)生干擾,要注意檢查信號采集放大處理通路,檢查電極與頭皮是否正確連接,電極盒各個(gè)插口與導(dǎo)聯(lián)線插頭接觸是否良好。還要檢查電路板上的各個(gè)部件,因有許多相同的放大通路,所以可以用元件替換法來查找,注意檢查機(jī)內(nèi)電源濾波,穩(wěn)壓電路,特別要注意濾波電容、穩(wěn)壓管、三端穩(wěn)壓塊等。心腦電圖機(jī)在使用及檢定過程中的干擾及排除心腦電圖機(jī)是醫(yī)院普遍使用的診斷檢查設(shè)備。但在使用診斷及檢定過程中,心腦電圖機(jī)的交流干擾是最常見的也是最棘手的問題。干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生直接影響心腦電圖機(jī)波形圖的準(zhǔn)確性,使記錄器所描述的圖形幅值的波形產(chǎn)生突變,從而直接影響到醫(yī)生的診斷。

1.漏電流干擾。

心腦電圖診斷室內(nèi)的交流電源有可能存在漏電流,這些交流電通過檢定儀、地面、人體及其他一些不良絕緣體和儀器接地線形成回路,從而在心腦電圖記錄器所描述的波形上形成調(diào)制干擾。

2.空間干擾。

當(dāng)心腦電圖機(jī)附近有較大功率的變壓器、電動機(jī)和使用有大功率交變電流設(shè)備時(shí),電磁場會在線路、殼體上形成輻射吸收與調(diào)制等。即由于漏磁通存在,其周圍會產(chǎn)生較大的干擾,磁場作用在心腦電圖儀的導(dǎo)聯(lián)線上時(shí),將會產(chǎn)生感應(yīng)電流,影響心腦電圖機(jī)的記錄圖幅值的準(zhǔn)確性。

 


腦電圖機(jī)工作原理及干擾的排除