Biopotentiaalien vahvistin

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 23. kesäkuuta 2015 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Biopotentiaalivahvistin  (UBP) on sähköfysiologinen laite, yksi mittausvahvistimen muodoista . Se vahvistaa ja tallentaa elävien esineiden sähköistä aktiivisuutta . Se voi olla itsenäinen laite tai muiden laitteiden lohko, kuten elektrokardiografi , Holter-monitori tai valheenpaljastin . Erillisenä laitteena valmistettu UBP voi olla monoblokki tai siinä voi olla ulkoinen esivahvistin mahdollisimman lähelle elektrodeja .

Historia

Ennen elektronisten vahvistimien kehitystä biopotentiaalit tallennettiin peiligalvanometreillä ja sähkömekaanisilla silmukkaoskilloskoopeilla [ 1] .

Vuonna 1925 Edgar Douglas Adrian käytti putkivahvistinta hermosäikeiden toimintapotentiaalin tallentamiseen. Tästä työstä hänelle myönnettiin fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinto vuonna 1932 Charles Sherringtonin kanssa .

Elektroniputket olivat pitkään perustana biopotentiaalivahvistimien rakentamiselle. XX-luvun 70-luvulta lähtien puolijohdevahvistimia, joiden tuloaste perustuu kenttätransistoreihin , on käytetty laajalti [2] .

Neuvostoliitossa Alexander Filippovich Samoilov oli yksi ensimmäisistä, joka työskenteli UBP:n kanssa .

1980-luvulle asti kokeilijat suunnittelivat ja valmistivat usein itsenäisesti biopotentiaalivahvistimia [3] .

UBP:n tyypit

Eri tyyppiset UBP:t on tarkoitettu intrasellulaariseen ( mikroelektrodi UBP, UBP patch clamps -kiinnittimiin ) ja solunulkoiseen rekisteröintiin.

Biopotentiaalivahvistimilla on yleensä korkea tuloimpedanssi (joissakin tyypeissä yli 1 GΩ) ja suuri vahvistus. Niitä kehitettäessä tehdään erilaisia ​​toimenpiteitä häiriöaktiivisen  suojauksen, RL-ohjaimen , torjumiseksi .

Usein biopotentiaalivahvistin sisältää lisälohkoja - sähköstimulaattoreita, komentopotentiaaligeneraattoreita , kalibrointisignaalien lähteitä, signaalin visualisointilohkoja, ADC :tä .

On olemassa universaaleja biopotentiaalivahvistimia, joita voidaan käyttää erilaisten kohteiden kanssa (esimerkiksi useimmat solunulkoisten johtojen vahvistimet) ja erittäin erikoistuneita (esimerkiksi vahvistin xenopus- oosyyttien kanssa työskentelemiseen ).

Rakentaminen

Nykyaikaiset UPS-laitteet on yleensä rakennettu erityisten integroitujen piirien , kuten AD620, INA118, perusteella. Tyypillinen biopotentiaalivahvistin sisältää seuraavat lohkot [5] :

Sähköturvallisuuden ja häiriösuojauksen takaamiseksi myös kiinteät vahvistimet saavat usein virtaa paristoista [3] .

Biopotentiaalivahvistimet voivat olla monimutkaisia ​​analogia-digitaalisia laitteita, jotka käyttävät FPGA :ta , signaaliprosessoreita ja joita ohjataan mikro -ohjaimilla .

Linkit

  1. ↑ Julien A. Käytännön harjoituksia eläinten ja ihmisten fysiologiassa / ranskasta kääntänyt A. I. Mulikov, toim. prof. Shaternikova M. N. - M .: RSFSR:n koulutuksen kansankomissariaatin valtion koulutus- ja pedagoginen kustantamo - 1940.
  2. ↑ Voitinovsky E. Ya., Pryanishnikov V. A. Erittäin herkkien tasavirtavahvistimien käyttö fysiologisiin tarkoituksiin  - L .: "Nauka", 1969.
  3. ↑ 1 2 Purvis, 1983 , s. 99.
  4. ↑ ModularEEG on yksinkertainen amatööri elektroenkefalografi, joka on kehitetty osana avoimen laitteiston konseptia [1] Arkistoitu 24. marraskuuta 2010 Wayback Machinessa
  5. ↑ Korenevsky N. A., Popechitelev E. P., Filist S. A. Elektronisten lääketieteellisten laitteiden suunnittelu diagnostiikkaa ja terapeuttisia vaikutuksia varten: Monografia. - Kurskin kaupungin painotalo, 1999. - ISBN 5-88562-089-x s . 135
  6. ↑ Fysiologia: opas kokeelliseen työhön: oppikirja. korvaus / toim. Kamkina G. A., Kiseleva I. S. - M .: GEOTAR-Media, 2011. - 384 s. sairas. ISBN 978-5-9704-1777-5

Kirjallisuus