Biopotenciálok erősítője
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2015. június 23-án áttekintett
verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .
A biopotenciálerősítő (UBP) egy elektrofiziológiai eszköz, a mérőerősítők egyik fajtája . Az élő tárgyak elektromos aktivitásának felerősítésére és rögzítésére szolgál . Ez lehet egy független eszköz, vagy más eszközök blokkja, például elektrokardiográf , Holter-monitor vagy hazugságdetektor . A különálló eszközként készült UBP lehet monoblokk, vagy rendelkezhet az elektródákhoz lehető legközelebb elhelyezett külső előerősítővel .
Történelem
Az elektronikus erősítők kifejlesztése előtt a biopotenciálokat tükör galvanométerekkel és elektromechanikus hurokoszcilloszkópokkal rögzítették [1] .
1925-ben Edgar Douglas Adrian csöves erősítővel rögzítette az idegrostok akciós potenciálját. Ezért a munkájáért 1932 - ben fiziológiai és orvosi Nobel-díjat kapott Charles Sherringtonnal .
Hosszú ideig az elektroncsövek képezték a biopotenciálerősítők építésének alapját. A XX. század 70-es évei óta széles körben alkalmazzák a térhatású tranzisztorokon alapuló bemeneti fokozatú félvezető erősítőket [2] .
A Szovjetunióban Alexander Filippovich Samoilov volt az egyik első, aki az UBP-vel dolgozott .
Az 1980 -as évekig a kísérletezők gyakran egymástól függetlenül terveztek és gyártottak biopotenciál - erősítőket [3] .
Az UBP típusai
Az UBP különféle típusai intracelluláris ( mikroelektród UBP, UBP tapaszkapcsokhoz ) és extracelluláris regisztrációra szolgálnak.
A biopotenciálerősítők általában nagy bemeneti impedanciával (egyes típusoknál több mint 1 GΩ) és nagy erősítéssel rendelkeznek. Fejlesztésük során különféle intézkedéseket tesznek az interferencia -aktív árnyékolás leküzdésére, RL vezérlő .
A biopotenciál-erősítő gyakran tartalmaz további blokkokat - elektromos stimulátorokat, parancspotenciál -generátorokat , kalibrációs jelforrásokat, jelvizualizációs blokkokat, ADC -t .
Vannak univerzális biopotenciális erősítők, amelyek különféle objektumokkal dolgozhatók (például a legtöbb erősítő extracelluláris vezetékekhez) és nagyon speciálisak (például egy erősítő a xenopus oociták kezelésére ).
Építkezés
A modern UPS-ek általában speciális integrált áramkörök , például AD620, INA118 alapján készülnek. Egy tipikus biopotenciál-erősítő a következő blokkokat tartalmazza [5] :
- bemeneti áramkör védelmi blokk. Megakadályozza a készülék meghibásodását véletlen túlfeszültség vagy statikus elektromosság kisülése esetén. Megakadályozza továbbá, hogy az erősítő bemeneti kapcsain feszültség keletkezzen, amely az elektródákon keresztül juthat el a vizsgálandó tárgyhoz.
- előerősítő. Speciális műszeres erősítő mikroáramkörre épül . A hasznos jel interferenciától való elkülönítésére szolgál. Tartalmazhat egy aktív árnyékoló vezérlőt az erősítő bemenetéhez. Tartalmazhat egy bemeneti kapacitás kompenzációs áramkört [6] .
- aktív földszabályzó (RL vezérlő, elnyomó erősítő).
- elektróda ellenállás vezérlő egység.
- felül- és aluláteresztő szűrők .
- Túlfeszültség szűrő 50 Hz
- túlterhelés meghatározása.
- végső erősítő.
- kimeneti galvanikus leválasztási diagram .
Az elektromos biztonság és az interferencia elleni védelem érdekében gyakran még a helyhez kötött erősítőket is akkumulátorról táplálják [3] .
A biopotenciálerősítők lehetnek összetett analóg-digitális eszközök, amelyek FPGA -t , jelfeldolgozót használnak és mikrokontrollerekkel vezérelnek .
Linkek
- ↑ Julien A. Gyakorlati gyakorlatok az állat- és emberélettanban / franciából fordította: A. I. Mulikov, szerk. prof. Shaternikova M. N. - M .: Az RSFSR Oktatási Népbiztosságának Állami oktatási és pedagógiai kiadója - 1940.
- ↑ Voitinovsky E. Ya., Pryanishnikov V. A. A rendkívül érzékeny egyenáramú erősítők használata fiziológiai célokra - L .: "Nauka", 1969.
- ↑ 1 2 Purvis, 1983 , p. 99.
- ↑ A ModularEEG egy egyszerű amatőr elektroencefalográf, amelyet a nyitott hardver koncepciójának részeként fejlesztettek ki [1] Archiválva : 2010. november 24. a Wayback Machine -nél
- ↑ Korenevsky N. A., Popechitelev E. P., Filist S. A. Elektronikus orvosi berendezések tervezése diagnosztikai és terápiás hatások céljából: Monográfia. - Kurszk városi nyomda, 1999. - ISBN 5-88562-089-x p.135
- ↑ Élettan: útmutató a kísérleti munkához: tankönyv. pótlék / szerk. Kamkina G. A., Kiseleva I. S. - M .: GEOTAR-Media, 2011. - 384 p. beteg. ISBN 978-5-9704-1777-5
Irodalom
- Ares Molleman. Patch Clamping: Bevezető útmutató a patch Clamp elektrofiziológiához. - John Wiley & Sons, Ltd., 2003. - ISBN 0-471-48685-X .
- szerk. Kamkina A.G. Nagy műhely az élettanról: tankönyv. juttatás diákoknak. magasabb tankönyv létesítmények. - M .: "Akadémia" Kiadói Központ, 2007. - ISBN 978-5-7695-2723-4 .
- Korenevsky N. A., Popechitelev E. P., Filist S. A. Elektronikus orvosi berendezések tervezése diagnosztikai és terápiás hatások céljából: Monográfia. - Kurszk városi nyomda, 1999. - ISBN 5-88562-089-x .
- Purvis R. Az intracelluláris regisztráció és iontoforézis mikroelektródos módszerei: Per. angolról. = Mikroelektródos módszerek intracelluláris rögzítéshez és ionoforézishez - RD Purves. - M . : "Mir", 1983. - 208 p. - 2300 példány.
- Zhuravlev, D.V. Távirányító rendszerek emberi funkcionális paraméterekhez: Monográfia / D.V. Zhuravlev, Yu.S. Balashov, A.A. Kostin, K.M. Reznikov. Voronyezs: GOUVPO "Voronyezsi Állami Műszaki Egyetem", 2009. -220 p.