医学信号(人体生理)实验系统采用小巧薄型的外置式结构。即适用于笔记本电脑,也适用于台式电脑。与计算机接口:USB2.0。由于系统内部A/D采集部分采用了独立的电路板(在外置机箱内),因此以后无论计算机的接口技术如何发展,仪器均可通过更换A/D采集器模块和相应软件适应计算机的发展,仪器升级十分方便。刺激器采用了光耦合全隔离系统、ECG具有12种导联模式。
一、硬件结构特点与优势
- 外置式紧凑设计
- 系统采用小巧薄型的外置结构,兼容笔记本电脑和台式机,便于实验室和临床场景的灵活部署。其内置抗干扰电源和隔离变压器,无需外接地线即可确保生物电信号清晰稳定,抗干扰性能优于传统设备。
- 模块化升级能力
- 内部A/D采集模块独立于外置机箱,支持通过更换电路板和软件适配未来计算机接口(如USB3.0/Thunderbolt),显著延长设备生命周期并降低升级成本。
- 多通道隔离型放大器
- 配备4-8个多种功能通道,每个通道可作为生物电放大器、血压放大器或桥式放大器使用,支持肺量计、温度计等扩展功能。独立硬件模块设计增强通道间抗干扰能力,简化维护流程。
- 高精度信号处理
- 采用16位A/D转换芯片,单通道采样率1MHz,四通道连续采样时达200kHz,支持实时动态调整采样率。
- 输入范围覆盖5μV~500mV,共模抑制比≥100dB,噪音≤±1μV,确保微弱信号(如神经电活动)的准确捕捉。
二、核心功能亮点
- 光耦合全隔离刺激器
- 提供单刺激、串刺激、递增刺激等12种模式,负载电流100mA,输出电压≤50V,符合国家标准,避免误操作导致的电击风险。
- 12导联ECG与心电分析
- 内置全导联心电图卡,支持Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR等12种导联模式,可程控切换。结合心率变异性(HRV)分析和自动统计功能,满足复杂心电研究需求。
- 环境参数集成与网络化扩展
- 可检测并记录实验环境的温度、湿度、大气压等参数,配套医学网络教学系统实现实验室数据共享与远程协作。
三、软件与扩展能力
- 跨平台数据分析
- 支持数据导出至Matlab、SPSS等工具,并提供开放接口供用户二次开发。集成药理分析工具箱(如LD50计算、t检验、回归分析),加速科研数据处理。
- 多模态信号同步
- 可同步显示微循环视频、血压血氧监测数据,并实现生理信号与视频的同步记录与回放,适用于综合实验场景。
四、典型应用场景
- 教学与科研:覆盖生理学、药理学超50种实验项目,如神经肌肉电生理、心血管动力学分析等。
- 临床辅助诊断:通过HRV分析和ECG多导联模式辅助心律失常、心肌缺血等病症研究。
总结
该系统通过模块化硬件设计、高精度信号采集和智能化分析软件,构建了从基础教学到前沿研究的完整工具链。其外置式结构、光耦隔离技术和多导联ECG功能尤其适用于需要高灵活性的医学实验场景。