醫(yī)學(xué)儀器參數(shù)的一些基本概念
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有空整理了以下醫(yī)學(xué)儀器參數(shù)的一些基本概念,比較適合初學(xué)者對(duì)一些比較模糊的概念有所了解醫(yī)學(xué)儀器的主要技術(shù)特性及分類:
1 、準(zhǔn)確度 ( 精度 ): 衡量?jī)x器測(cè)量系統(tǒng)誤差的尺度。儀器的準(zhǔn)確度越高,它的測(cè)量值與理論值間的偏離越小。
2 、精密度:用相同條件下重復(fù)測(cè)量間的最大偏差與儀器滿量程之比表示
3 、靈敏度:靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量和輸入變化量之比,
醫(yī)學(xué)儀器的特性:
噪聲特性、個(gè)性差異與系統(tǒng)性、生理機(jī)能的自然性、接觸界面的多樣性操作與安全性。
醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原則:
信號(hào)因素、環(huán)境因素、醫(yī)學(xué)因素、經(jīng)濟(jì)因素、時(shí)代因素。
醫(yī)學(xué)儀器形成干擾的三個(gè)條件:
干擾源、耦合通道、敏感電路
抑制干擾的幾種措施
1 )合理接地
a 安全接地(保護(hù)接地)
電源接地保護(hù)接地等電位接地 b 工作接地
一點(diǎn)接地(串聯(lián) / 并聯(lián))多點(diǎn)接地 c 敏感回路接地
2 )采用屏蔽
噪聲的一般性質(zhì)
噪聲電壓或電流是隨機(jī)的,噪聲的隨機(jī)過(guò)程不可能用一個(gè)確定的時(shí)間函數(shù)來(lái)描述,但它服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,可以用統(tǒng)計(jì)平均量來(lái)描述,能通過(guò)表示噪聲過(guò)程的概率密度而得知噪聲電壓落在某一范圍內(nèi)的概率。
生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中的主要噪聲類型:
1 、 1/f 噪聲:為低頻噪聲,是造成生物信號(hào)提取過(guò)程中的主要障礙。
2 、熱噪聲:是由導(dǎo)體中載流子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)引起的。
3 、散粒噪聲:是在半導(dǎo)體器件中載流子產(chǎn)生與消失的隨機(jī)性,使得流動(dòng)著的載流子數(shù)目發(fā)生波動(dòng),時(shí)多時(shí)少而引起電流瞬時(shí)漲落引起的。。。
生物電前置 放大器 的基本要求:
1) 輸入阻抗高:
a) 生物電信號(hào)源本身是高內(nèi)阻的微弱信號(hào),通過(guò)電極提取又呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的高內(nèi)阻性質(zhì)。
b) 與放大器輸入端相連的信號(hào)源內(nèi)阻高達(dá) 100k Ω , 放大器輸入阻抗應(yīng)至少大于 1M
C) 如果使信號(hào)源內(nèi)阻與放大器輸入阻抗之比為 1/100 ,失真和誤差可減小到忽略不計(jì)。
2) 高增益:
生物電信號(hào)幅值小
3) 高共模抑制比 (CMRR 值大 ) :
為了抑制人體攜帶的干擾信號(hào),選用差動(dòng)放大形式, CMRR 值越高,抑制干擾能力越強(qiáng)。 `F
4) 低噪聲:低噪聲性能主要取決于前置級(jí),正確分配放大器的增益等,可以獲得良好的低噪聲性能。
5 )低漂移:生物電信號(hào)大都為低頻信號(hào),基線漂移對(duì)測(cè)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。采用差動(dòng)輸入電路、設(shè)置復(fù)零電路等,能實(shí)現(xiàn)低漂移性能。
6) 設(shè)置保護(hù)電路:應(yīng)在前置級(jí)設(shè)置包括人體安全保護(hù)電路和放大器輸入保護(hù)電路
7 )設(shè)置快速校準(zhǔn)電路:以便及時(shí)指示被測(cè)信號(hào)的幅度