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脑电图机工作原理及干扰的排除

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脑电图机工作原理及干扰的排除

发布日期:2016-06-08 16:53 来源: 点击:

人体组织细胞总在自发地不断产生着很微弱的生物电活动,利用在头皮上安装电极将细胞的电活动引出来并经脑电图机放大后记录下来得到有一定波形、幅、频率和相位的图形、曲线,即为脑电图机。当脑组织发生病理或功能改变时,这种曲线也会发生相应的改变,从而为临床诊断治疗大脑及神经系统疾病,如畸形中枢神经系统感染,颅内肿瘤与慢性病变,脑血管疾病,脑损伤及癫痫等提供据。 当神经元受遗传、病理、

电化学或药物刺激时,细胞膜的平衡遭到破坏,产生高度去极化,这时可产生动作电位,这个局部动作电位又会破坏下一段细胞膜的平衡状态,这一系列反复恢复和破坏细胞膜的生化物理过程,便构成了动作电位在神经元和神经细胞膜上的单向传递,就产生了脑电信号,其幅值范围为10-100μV,脑电图机就是拾取这种极其微弱的脑电信号进行放大处理,描迹记录的仪器,用以诊断神经系统疾病的仪器,其基本原理框图如下:

输入盒为金属屏蔽盒,头皮电极导线通过输入盒与脑电图机输入端相连接,当今市场上的脑电图机一般在输入盒内缓冲放大器以降低噪音。导联选择器实现不同导联及信号通道的选择。由于脑电信号微弱,幅值极低,要求脑电图机有很高的放大增益,故脑电图机多采用多极放大技术,以实现其较高的增益。还要求有很高的其模抑制比。对电源的稳定性也有严格要求,一般在电源电压波动±10%时,输出电压变化要小于001%,特别是供给前置放大级的电源电压波动应小05μV

电极与皮肤接触电阻的大小,与脑电记录的质量有直接关系,一般接触电阻应小于20,如果大于此值,必须清洁皮肤,处理电极或采用更好的电极膏,以保证测量的准确,所以脑电图机设有电极皮肤接触阻抗测量装置。由于脑电信号幅值变化较大,就要求增益控制能有多档调节。2脑电图机干扰的排除

由于脑电信号是一种极其微弱的生物电信号,在对信号的采集、放大、处理等过程中很容易发生干扰现象,当脑电机受到干扰时,多表现为描述出的波形不光滑,抖动大,会影响临床诊断。脑电图机的干扰可分为外界干扰和机内干扰。外界干扰的主要表现是定标时波形正常,在脑电描记时有干扰出现。其原因多为接地不良,输入短路,肤、电极接触电阻过大及周围环境的影响。机内故障引起的干扰多表现为无论定标还是脑电描记时均有干扰存在,检测时可将增益开关置于“0”,使前置放大器的输入端对地短路,看是否有干扰存在,主要原因有元件老化、差分放大管对称性不好以及电源滤波电路故障等,要排除这些干扰,我们要采用由外到内,从简单到复杂的方法去思考。 首先要查看周围是否有其它电器在工作,要尽可能地远离这些能产生电磁波的设备,并查看电极盒和导联线以及患者是否碰到金属床架或仪器外壳等,要检测整机的接地是否良好,还要注意内部各模块的接地在检测记录脑电图时发生干扰,要注意检查信号采集放大处理通路,查电极与头皮是否正确连接,电极盒各个插口与导联线插头接触是否良好。还要检查电路板上的各个部件,因有许多相同的放大通路,所以可以用元件替换法来查找,注意检查机内电源滤波,稳压电路,特别要注意滤波电容、稳压管、三端稳压块等。

 心脑电图机在使用及检定过程中的干扰及排除

心脑电图机是医院普遍使用的诊断检查设备。但在使用诊断及检定过程中,心脑电图机的交流干扰是最常见的也是最棘手的问题。干扰现象的产生直接影响心脑电图机波形图的准确性,使记录器所描述的图形幅值的波形产生突变,从而直接影响到医生的诊断。

1.漏电流干扰。

心脑电图诊断室内的交流电源有可能存在漏电流,这些交流电通过检定仪、地面、人体及其他一些不良绝缘体和仪器接地线形成回路,从而在心脑电图记录器所描述的波形上形成调制干扰。

2.空间干扰。当心脑电图机附近有较大功率的变压器、电动机和使用有大功率交变电流设备时,电磁场会在线路、壳体上形成辐射、吸收与调制等。由于漏磁通存在,其周围会产生较大的干扰,磁场作用在心脑电图仪的导联线上时,将会产生感应电流,影响心脑电图机的记录图幅值的准确性。

3.供电系统的干扰。破坏性极强的一种干扰,这种干扰表现为欠压、过压、浪涌等,最容易造成仪器设备的损坏。

消除干扰的想法:

1.确保心脑电图机诊断室的环境条件。尽量远离电疗室、放射室、牙科等具有较大功率电器设备的科室。

2.合理设计地线。地线的合理设计是抑制干扰的重要方法之一。现今医院大楼都有良好的接地线,但都是公共接地线,与许多医疗设备的地线相连,时有漏电流干扰产生。这时就必须设置专用地线,以防相互有漏电流干扰。能将接地线和屏蔽结合起来并正确使用,就能有效地解决一部分干扰。对心脑电图机可将分线盒及各分支电缆装入检定仪的屏蔽盒内或专用屏蔽盒内。对固定放置心脑电图机的工作台,其表面铺设厚度在2.5mm以上的铁板(其他导磁材料也可)般也可对磁场干扰有所抑制。

3.设置电磁屏蔽。也是避免或减小干扰影响的有效手段之一。如对电源箱采用RC吸收回路或加上触点间灭弧电容,以消除通断瞬间产生的火花形成的电磁干扰,此干扰串入仪器中就会形成调制解调干扰。

4.对供电系统电源干扰的减少及排除。可采用接入交流稳压器、隔离变压器、低通滤波器、净化电源等措施,以保证供电的稳定性,提高抗干扰能力,减少电源高次谐波的干扰影响。心脑电图机在使用和检定过程中所出现的干扰现象是一个比较复杂的问题,很难用某一种方法加以解决。这就需要在检测过程中认真分析研究和探讨干扰源的起因,再结合工作实践采取有效措施加以解决


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