1. 怎麼捕捉疼痛產生的電信號..生物感測器有沒有這種呢我要探究該從什麼方面入手呢
我對信號大的理解是頻率高,你可以測量興奮在神經纖維上的傳遞頻率,通過對不同頻率信號的比對篩選出疼痛的信號。
我不認為有專線,因為痛覺的產生可以來自於全身任何部位。
希望我的回答對你有幫助。
2. 生物視覺如何把光信號轉成電信號
剛回答了一個類似的問題,粘貼過來修改一下如下。 你身上有種細胞叫做神經細胞。 在身體各處,分布著各種神經細胞。神經細胞相互連接,形成跟血管一樣的網脈系統。 控制觸覺的同樣也是神經細胞,但是它已經特化成了用於感受觸覺的神經細胞。另外還有用於感受溫度等各種東西的神經細胞,他們統稱為感受器。 感受器在接受外界刺激後,細胞膜表面離子通道打開,是神經細胞內外膜電壓改變。受刺激前,細胞膜內外的電勢差是外正內負,打開後變成外負內正。這截外負內正的部位沿著神經細胞傳輸,就成了生物電流。 在神經細胞和神經細胞接觸的地方,是通過突觸來將電流傳遞給下一個細胞的。具體機制類似以上,就是電流傳導一個細胞的突觸處,該細胞釋放化學物質,刺激下一個細胞,跟上面一樣產生電流,然後生物電流就可以沿著神經抑制傳播下去啦。 這就是生物產生電信號,包括把觸覺轉換成電信號的機制。 光信號的感知也是與其它感覺一樣的,但是是由眼睛裡面的光敏細胞造成的。不同的細胞對不同波長的光產生不同類型(也可能相同類型但不同強度,目前的研究發現好像生物電類型沒啥區別)的生物電流沿著神經流到大腦,在大腦裡面整合,就成了你看到的圖像。
3. 大家知道生物電信號這個東西嗎
第一位說的是對的,你可以把它記成打電話,電信號是可以攜帶信息的. ++++++++--------- ———————— 正電流流向負電流,從而一直流到神經元或是其他突觸
4. 如何從腦電信號中獲取體感誘發電位
雙側正中神經誘發電位正常,這個說明上肢體感誘發電位正常,檢測方法是在腕橫紋處刺激使正中神經興奮,興奮起來的電信號沿正中神經進入頸椎到達大腦皮層。要看的波形有周圍神經的監護電位(N9)和皮層記錄到的P15、N20及P25。
雙側刺激踝後脛神經屬於下肢體感誘發電位,一般看的波形包括:腘窩處的周圍神經監護電位(N8)和頭頂Cz或Cz『處的P40,一般看P40就能說明問題。P30一般看得較少,這種接法是比較早期的接法,臨床上目前主要採用(Cz-Fpz)接法。
不管怎麼接,右N9潛伏期延長,這個N9可能寫錯了,應該是N8。P30、P38未能引出,則說明下肢體感誘發電位異常。
簡單的理解,就是當外界給予脛神經刺激時,這個刺激產生的電信號在腘窩位置(膝蓋後方)已經傳導得比正常人慢了,而且在大腦皮層無法記錄到信號,也就是無法感知到外界對脛神經的刺激。傳導通路出現問題了,這個電刺激一般來說,能興奮起你的脛神經,產生生物電信號,通過周圍神經傳入脊髓一直到達大腦皮層。當這個信號無法傳達到大腦皮層時,則說明整條通路出了問題,得定位之後找原因。
排除技術因素,結合臨床體征,找神經科醫生看吧。
5. 生物電信號的基本特徵
生物電信號的特點,信號弱,雜訊強,頻率范圍一般較低。除心音信號頻率成分偏高外,其他電生理信號頻率一般較低;隨機性強,生物醫學信號不但是隨機的,而且是非平穩的,傳遞速度快。
6. 介紹生物電信號的知識
上常見的生物電信號主要有:心電、腦電、肌電、胃電、視網膜電等。這些體表生物電信號通常能通過電極拾取,經適當的生物電放大器放大,記錄而成為心電圖、腦電圖、肌電圖、胃電圖、視網膜電圖等。
名稱 幅值 頻率范圍 補充說明
心電 0.1-8mV 0-100Hz 主要帶寬集中在0-33Hz
腦電 5-50μV 1-60Hz 誘發腦電的電位更小
肌電 20μV-30mV 10-3000Hz
胃電 50μV-2mV 0.001-20Hz
視網膜電 50μV-200μV DC-20Hz
7. 用什麼儀器來檢測生物電信號
用靈敏電流表,接在神經細胞上,刺激神經細胞的一點,看電流表指針是否偏轉,向哪邊偏轉,這樣就可以判定生物電流在神經細胞上的流向。
8. 不同個體的生物電信號差異能檢測出來嗎
生物信號可反映生物體的生命活動狀態,因此,生物信號的採集與處理是生物科學研究的重要手段之一。
生物信號的表現形式具有多樣性,如:既有物理的聲、光、電、力等類的變化;又有化學的濃度、氣體分壓、PH等的變化,其特點是信號微弱、非線性、高內阻、干擾因素多等等。這些特徵對於生物信號的採集與處理的研究及運用十分重要。
傳統的生物信號採集與處理系統是由功能不同的電子儀器及手工測量工具組合而成,如:由前置放大器,示波器,記錄儀,分割規,尺,計算器等構成。由於近年計算機工業的飛速發展,特別是微型計算機的廣泛應用,以及計算機生物信號採集與處理軟體的開發,使得經過放大的生物電信號輸入計算機進行觀察、測量、處理和儲存成為可能,而且更為方便、精確。因此,生物信號採集與處理系統逐漸變為以計算機和相應軟體為採集處理核心的數字化系統。
數字化生物信號採集與處理系統與傳統的生物信號採集系統相比,生物信號的記錄和分析的准確性、實時性、可靠性有了很大的提高。而且更多的參數可以靈活設置,並隨時方便的改變,使採集的數據能夠共享和進行復雜的多維處理,從而大大提高了系統的性能和實驗質量,簡化了實驗過程。
一個完整的生物信號採集與處理系統一般包括:生物信號的引導;生物信號的放大;生物信號的採集;生物信號的記錄與處理四部分。
(一)生物信號的引導
生物信號的一般可分為兩類,一類是電信號,如心電、腦電、肌電和細胞電活動(動作電位,靜息電位);另一類是非電信號,如體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉的收縮、二氧化碳分壓、氧分壓、PH值等等。在一個生物信號的採集與處理系統中電信號的採集需要合適的電極引導,非電信號的採集需要合適換能器將其轉換成電信號。因此,電極和換能器是各種生物醫學測量中必不可少的關鍵部分,它們的特性往往決定了測量系統的質量。
1.電 極
電極是連接測量系統和生物體不可缺少的元件。採集生物電信號時需要合適的電極,電極的性能優良與否,電極的類型選擇是否適合將直接影響電信號的採集結果。
(1)電極的種類:電極的種類很多。根據安放的位置,可分為體表電極、皮下電極及植入電極;根據電極形狀,可分為板狀電極、針狀電極、螺旋電極、環狀電極;根據電極的粗細,可分為,粗(宏)電極與微電極;根據製作材料,可分為金屬電極、玻璃電極、乏極化電極等。在生物電信號的引導中,常根據各種實驗的不同要求選用不同類型的電極。
(2)常用的電極:
① 普通金屬電極? 這類電極一般用鉑(白金)、金、銀、合金(鎳、銅、鋅)、不銹鋼等金屬製作而成。金屬電極的外形可以根據實驗要求製成各種形狀。ECG、EMG、EEG及神經干復合電位等的檢測一般均用此類電極。
② 乏極化電極? 當電極進入生物體組織或與生物的組織表面相接觸時,會在電極和組織之間出現半電池電動勢。如果電極中有電流流過,則還會出現極化電位。極化電位可隨電極中流過電流的大小而變化,電流越大、極化電位越大。半電池電位與極化電位的總和電位差稱之為電極電位。這種電位影響生物信號的檢測,使波形畸變、失真,也影響刺激的精度等。為了解決這一問題一般用Ag-AgCl乏極化電極。這類電極在電生理學實驗中常作為刺激電極,也用於精確的生物電信號的檢測。其工作原理是:當直流電通過Ag—AgCl電極刺激活組織時,正負離子分別向陰極及陽極移動。但不是吸附在電極表面使之極化,而是與電極發生化學反應。使極化現象不再發生,刺激脈沖或引導的生物電信號也就不會失真。Ag-Cl電極所發生的電化學反應表達式如下:
陽極上: Ag-e ————Ag+
??????? Ag+ ———— AgCl↓
陽極上:AgCl+e —--- Ag↓+Cl-
Cl-+Na+ —--- NaCl
銀—氯化銀電極的缺點是Ag-Cl對活組織有毒性作用,因而不能直接將它與活組織接觸,而應通過瓊脂鹽橋或脫脂棉線中介,這樣既能導電又避免直接與組織接觸。
③ 微電極? 微電極是用於測量細胞生物電活動的微型電極。這種電極的尖端直徑僅為0.5~5μm。微電極有兩種類型:一類是金屬微電極,另一類是充灌了電解質溶液的玻璃微電極。金屬微電極多採用0.3~O.5mm不銹鋼絲或鎢絲,經過特殊方法處理而製成。這種電極除尖端外,其它部分是絕緣的。玻璃微電極一般選用高熔點、高電阻率和膨脹系數低的硬質毛細玻璃管,國外一般採用Pyrex毛細玻璃管,國內一般採用GG-17毛細玻璃管。經過凈化處理後毛細玻璃管,用已經商業化的微電極拉制儀拉製成玻璃微電極,其內一般充以3M KCl溶液作為電解質。微電極通常有很高的電阻,一般在5~40MΩ范圍。由於電學上的差異,玻璃微電極通常用來測量低頻生物電信號,而金屬微電極一般用來測量高頻生物電信號和作為刺激電極。
(3)選擇電極時應注意的事項:
A.電極材料與生物組織的相容性:一方面是要求電極材料對組織無害,另一方面是生物組織內環境對電極工作(尤其慢性實驗時)沒有影響。
B.使電極的接觸阻抗盡可能的小。降低接觸電阻相當於降低了信號源阻抗,使得對放大器輸入阻抗的要求降低,放大器選擇范圍加寬。一般增大電極面積可以降低接觸電阻,但同時會降低空間解析度。
C.注意電極的機械性質和幾何形狀對生物體狀態的影響。
D.盡量使用半電池電位和極化電壓小的電極。使用雙電極時應用同一種材料,使半電池電位近似相等。
2.換能器
換能器又稱感測器,是將能量從一種形式轉換成另一種形式的感測元件。換能器對於生物醫學的基礎研究和教學起著重要的作用,是非電信號精確測量不可缺少的部分。由於生物體的特殊性,所以生物換能器在性能和結構上必須滿足下列要求:
(1)換能器本身具有良好的技術性能,如:靈敏度、信雜訊比要高,線性好,零點漂移低等等。
(2)換能器對被測對象的影響要小,不會給被測對象的生理活動帶來負擔,其形狀和結構應該符合被測對象的解剖結構。
(3)換能器本要有足夠的絕緣和耐腐蝕及不會給生物體帶來有害影響。
換能器的種類很多,原理各異。其選擇參見相關章節內容。
二、生物電信號的放大
由於大多數生物電信號的電位幅值很小,通常需要經過放大才能被觀察儀器及記錄儀器測量到。因此,在生物信號的採集過程中必須對引導的生物信號進行放大。
放大器的選擇
用於生物電信號放大的任何一個放大器,必須考慮其頻率響應、雜訊水平及輸入阻抗三個基本
技術參數。這三個參數是保證所放大的信號清晰、真實的前提。在實際測量時,應根據被測信號的性質選擇合適的放大器。例如,使用微電極記錄生物電信號時,應選擇低雜訊、高輸入阻抗(大於1 000 MΩ)的放大器。其次根據需要放大信號的大小、性質、選擇恰當的靈敏度、時間常數、高頻濾波,才能不失真地把生物電信號放大,並記錄下來。
放大器靈敏度、時間常數和高頻濾波的選擇
(1)靈敏度? 應以觀測儀器、記錄儀器能清晰分辨所測信號的為准。
(2)時間常數? 時間常數是決定放大器低端頻率主要指標。正確地選擇時間常數,可使所需放大的信號逼真、清晰、穩定。一般測量快速交變信號時選擇較小的時間常數,測量慢速交變信號時選擇較大的時間常數。
(3)高頻濾波? 可將所檢測的生物電信號中不需要的高頻成份或雜訊濾掉。這樣可使所測信號的主要頻率成份能夠得到很好的放大。正確的選擇放大器高頻濾波,可提高儀器的解析度,使圖像更為清晰。一般情況下,高頻濾波的選擇應是輸入信號高頻端的兩倍左右。
部分生物電信號測量時放大器的靈敏度、時間常數、高頻濾波的選擇
三、生物電信號的採集
在傳統的生物信號處理系統中,經過放大的生物電信號可輸送到示波器或記錄儀進行觀察、記錄和測量。為了能正確重現被測生物信號,示波器、記錄儀應具有足夠高的頻率響應、合適的振幅動態范圍、良好的線性、適當的阻尼特性及足夠高的靈敏度與良好的穩定性。記錄器可選用墨水式記錄儀、噴墨筆式記錄儀、光線示波器或X-Y記錄儀,也可選用多通道磁帶記錄儀、示波器專用照像機等。
基於計算機的生物信號採集與處理系統的數據採集是將電極及換能器引導、轉換並放大的模擬信號轉變為數字信號,並將其輸入計算機的過程。在進行數據採集時,需注意以下問題:
1. 采樣頻率(fs)的選擇:采樣時間間隔的倒數為采樣頻率, 即fs=1/T。為使信號采樣後能不失真的還原,fs的選擇必須滿足:采樣頻率必須不低於信號最高頻率的兩倍。即:fs≥2fH
例如:生物信號的頻率范圍是20Hz-20KHz,對其采樣時,選取的采樣頻率應滿足:fs≥40 KHz。
2.多路采樣時通道數與采樣頻率的關系:由於計算機對多通道信號採集和處理是分時進行的,因此,通道數越多,同樣的情況下每個通道可選擇的最高采樣頻率就越低。
3.解析度與輸入信號的范圍關系:解析度,即,所能測出信號的最小變化量,該變化量越小,則稱解析度越高。因此,解析度越高,可測量信號的最大值就越小,即,信號的輸入范圍越小。
四、生物信號的處理與記錄
傳統的生物信號處理主要是根據記錄儀和示波器照相機等記錄裝置記錄到的圖形,通過分割規、米尺、積分儀、計算器等進行手工計算。基於計算機的生物信號採集與處理系統的數據處理,由於生物信號被轉換成數字信號輸入計算機,所以,對信號的處理都是以數字方式由計算機進行。計算機內部的存儲器能夠使數據暫時或長久存儲,並可隨時輸出、顯示或用於計算,使得被測信號能容易地進行多次處理、顯示和比較,因此,與傳統的信號處理方式相比,基於計算機的生物信號採集與處理系統的數據處理更快,更精確,更靈活。
基於計算機的生物信號採集與處理系統常用的信號處理方法:
1.信號運算:
(1)微分和積分:使用運算放大器,可實現模擬電路對信號的微分或積分,用計算機通過某種運算完成對信號的微分或積分則更為簡單、直接。
(2)迭加平均:生物信號測量中常常出現信號幅質很小而雜訊很大的情況,使得有用的信號淹沒在雜訊之中,難以測量和處理。如果信號和雜訊頻譜不一致,可以用濾波的方法分離出有效信號,但如果信噪比太小,效果不一定好;如果雜訊和信號頻譜重疊,濾波不在適用。這種情況使用迭加平均的方法可以抑制雜訊,提高信噪比。
迭加平均是對具有確定參考點的重復信號多次迭加,然後取平均值。這種方法使用的條件是:雜訊具有隨機特性,信號具有重復特性,兩者互不相關。由於信號是有規律的,所以,迭加後信號增強,而雜訊是隨機的,所以,迭加後大部分相互抵消。迭加N次後,信號幅度增加N倍,而雜訊則衰減到原來的1/N。迭加平均法一般用於誘發生物電的測量。
(3)凍結顯示:所謂凍結顯示是可以使某一段波形在顯示屏上做任意時間的停留。這種顯示方式非常便於屏幕分析和測量。
(4)頻譜分析:任何信號都可以看成是不同頻率的正弦波的疊加,頻譜分析就是以組成信號的正弦波的頻率為變數研究信號特性的方法。
在生物信號的測量中,我們記錄到的多數信號都是隨時間變化的信號,在生物醫學工程上稱為時域信號。頻譜分析中的信號是頻域信號,在頻域里分析信號可使一些在時域中無明顯特徵的信號在頻域里能出現明顯特徵,這是頻域分析的最大優點。除此之外,頻域分析還有使復雜計算簡單化等優點。
對於離散時間信號,從時域到頻域的轉換要進行繁瑣的迭加計算,而使用計算機進行快速傅里葉變換(FFT)可方便完成這一運算過程。
頻域分析廣泛用於生物醫學信號的處理之中,如腦電圖的檢查,心電信號的分析等等。
信號經過計算機處理以後,一般將處理結果輸出到列印機,可打出具體數據或圖形。
五、干擾的處理
干擾是生物信號採集過程經常遇到問題,尤其是在電生理實驗中常見的、對生物電信號測量有著很大影響的電現象。輕者可使被測信號畸形,重者可導致實驗無法正常進行,因此,排除干擾是電生理實驗中經常遇到的、非常重要的工作之一。干擾的種類很多,排除干擾的基本原則是准確尋找出干擾源,然後採取相應的措施加以排除。電磁干擾是電生理實驗中最常見的干擾之一,解決電磁干擾的最好辦法是採用金屬屏蔽。既可以將實驗對象置於屏蔽裝置之中,也可以將實驗儀器加以屏蔽。其次,測量儀器良好的接地和採取合適的濾波也是解決電磁干擾的有效方法。
參考文獻:
1.許熄銘等 譯·生物醫學換能器---原理與應用·第一版·上海:上海科學技術出版社,1984。
2.徐叔雲,卞如濂,陳修主編·葯理學實驗方法·第三版·北京:人民衛生出版社,2002,3~145
3.周衍椒等 主編·生理學方法與技術·第一版·北京:科學技術出版社,1984。
物理療法是指應用各種物理因素作用於人體,以防治疾病的方法,臨床上常簡稱為理療。物理療法除有治療作用外,也被廣泛地應用於疾病的診斷,如超聲波、肌電圖、紅外線熱象圖等。物理療法歷史悠久,三千多年前我國已有礦泉療法的記載。本世紀70年代以來,磁療法、激光療法、射頻療法等發展超速,擴大了理療的適應證。提高了療效,特別是近年來生物反饋療法的逐步推廣及紅外技術、納米技術的發展與應用,可以預見,理療在臨床治療與康復中的地位將進一步得到重視。根據物理因素的來源,理療可以分為如下兩大類:人工物理因素療法和自然物理因素療法。
回答者:grand_master - 魔法學徒 一級 8-24 17:46
評價已經被關閉
9. 生物電信號是什麼為什麼
這個用在大腦中比較多,因為生物體不是傳播電信號么,但是不好捕捉,但是電過能產生磁場,所以人們就嘗試捕捉磁場,也就有了信號,也有部分是直接捕捉電的
10. 生物電信號怎麼攜帶信息
第一位說的是對的,你可以把它記成打電話,電信號是可以攜帶信息的。
++++++++---------
————————
正電流流向負電流,從而一直流到神經元或是其他突觸