藥理學(專科)-實驗指導:BL—420生物機能實驗系統(tǒng)簡介

BL—420生物機能實驗系統(tǒng)簡介

一、生物機能實驗系統(tǒng)的原理簡介

生物機能實驗系統(tǒng)的基本原理是：首先將原始的生物機能信號，包括生物電信號和通過傳感器引入的生物非電信號進行放大(有些生物電信號非常微弱，比如減壓神經(jīng)放電，其信號為微伏級信號，如果不進行信號的前置放大，根本無法觀察)、濾波(由于在生物信號中夾雜住院醫(yī)師有眾多聲、光、電等干擾信號，比如電網(wǎng)的50Hz信號，這些干擾信號的幅度往往比生物電信號本身的強度還要大，如果不將這些干擾信號濾除掉，那么可能會因為過大的干擾信號致使有用的生物機能信號本身無法觀察)等處理，然后對處理的信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換進行數(shù)字化，并將數(shù)字化后的生物機能信號傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi)部，計算機則通過專用的生物機能實驗系統(tǒng)軟件接收從生物信號放大、采集卡傳人的數(shù)字信號，然后對信號進行實時處理，一方面進行生物機能波形的顯示，一方面進行生物機能信號的存貯。另外，它還要根據(jù)使用者的命令對數(shù)據(jù)進行指定的處理和分析，比如平滑濾波，微積分、頻譜分析等。對于存貯在計算機內(nèi)部的實驗數(shù)據(jù)，生物機能實驗系統(tǒng)軟件可以隨時將其調(diào)出進行觀察和分析，還可以將重要的實驗波形和分析數(shù)據(jù)進行打印.( 圖3-1)

圖3-1 生物機能實驗系統(tǒng)的原理簡介

二、BL—420E生物信號顯示與處理軟件主界面介紹

1．主界面

BL-420E生物信號顯示與處理軟件的主界面如圖3-2a所示。

主界面從上到下依次主要分為：標題條、菜單條、工具條、波形顯示窗口、數(shù)據(jù)滾動條及反演按鈕區(qū)、狀態(tài)條等6個部分。從左到右主要分為：標尺調(diào)節(jié)區(qū)、波形顯

示窗口和分時復用區(qū)三個部分。在標尺調(diào)節(jié)區(qū)的上方是刺激器調(diào)節(jié)區(qū)，其下方則是Mark標記區(qū)；分時復用區(qū)包括：控制參數(shù)凋節(jié)區(qū)、顯示參數(shù)調(diào)節(jié)區(qū)、通用信息顯示區(qū)和專用信息顯示區(qū)四個分區(qū)，它們分時占用屏幕右邊相同的一塊顯示區(qū)域，您可以通過分時復用區(qū)頂端的4個切換按鈕在這4個不同用途的區(qū)域之間進行切換。分時復用區(qū)的下方是特殊實驗標記選擇區(qū)。

對于BL -420E軟件主界面中需要特別說明的是視的概念。視可以看作為一個用于觀察生物波形信號的復合顯示窗口。其中包括直接用于觀察生物波形的顯示窗口和相關(guān)的輔助窗口。每—個視均包含有6個子窗口，它們分別是：時間顯示窗口(用于顯示記錄數(shù)據(jù)時間)、4個通道的波形顯示窗門(每個通道對應于一個波形顯示窗口)、數(shù)據(jù)滾動條及反演按鈕區(qū)(用于數(shù)據(jù)定位和查找)。視的重要性就在于它把波形的顯示部分組成丁一個整體，這樣就為BL-420E軟件中重要的設計改進左、右視的設計思想奠定丁基礎。左、右視的設計方法是BL—420E軟件設計上的重大突破，也是這個軟件的主要特點和優(yōu)于其他同類型軟件的重要之處。既然我們把視看做為一個完整的波形顯示系統(tǒng)，那么左、右視的設計就使在BL—420E軟件中同時具有了兩套完整的波形顯示系統(tǒng)，這有什么好處呢?首先，在BL—420E軟件中的左、右視的大小并不固定，我們通過左、右視分隔條可以同時改變左、右視的大小，一個視變大的同時另一個視變小，當我們把左、右視分隔條移動到最左邊或最右邊，那么其中一個視消失，另一個視變?yōu)樽畲�，此時，它具有單視顯示系統(tǒng)的全部優(yōu)點，比如，顯示區(qū)域最大等；其次，如果左、右視同時出現(xiàn)，在實時實驗過程中，我們可以使用右視觀察即時出現(xiàn)的波形，同時使用左視觀察過去時間的已記錄波形。這樣，在不暫�；蛲Ｖ箤嶒灥那闆r下，我們可以觀察本次實驗中任何時段的波形；在數(shù)據(jù)反演時，可以利用左、右視比較不同時段或不同實驗條件下的波形，這些都是單視系統(tǒng)所無法達到的好處。BL—420E軟件主界面上各部分功能清單(圖3—2b).

2．實驗過程中應注意的問題

在使用BL-420E生物信號顯示與處理軟件完成生物機能實驗的時候，您需要對以

下幾方面的問題加以注意：

A． 由于BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)是一個實時的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，因此，在其工作時，最好不要使用其他的Windows應用軟件，以免占用處理器的有效時間，使正在處于數(shù)據(jù)采集的BL-420E系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

B．在BL-420E正在進行數(shù)據(jù)采樣與處理時，不要用太長的時間去移動BL—420E

主界面中的其他對話框窗口，如設置刺激器參數(shù)對話框，因為您在移動這些對話框的同時，將全部占用處理機的時間，造成采樣數(shù)據(jù)丟失或出現(xiàn)其他問題。

以上1、2兩條，在BL-420E系統(tǒng)暫停數(shù)據(jù)采集和顯示時將不存在任何問題。

C．當BL-420E正在進行數(shù)據(jù)采樣與處理時，最好不要啟動其他實時監(jiān)視程序，比如實時病毒監(jiān)視程序或其他實時監(jiān)視程序。

D．當BL-420E正在進行數(shù)據(jù)采樣與處理時，不要使用屏幕保護程序，高級電源

管理程序，比如硬盤關(guān)閉程序等。

E．BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)與計算機機殼共地，因此，在您開始使用BL—420E系統(tǒng)進行生物機能實驗時，必須將計算機的機殼接地，否則，除了影響電生理實驗效果之外，還可能造成其他的問題，如計算機漏電傷人等。

三、運行軟件

1．啟動程序

進入Win98中文操作系統(tǒng)，打開BL—420E生物機能實驗系統(tǒng)電源，確認USB設備已正確連接，像啟動其他Windows應用軟件，如Word一樣，您只需雙擊Windows操作系統(tǒng)桌面上的“BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)”圖標即可啟動程序。

2．菜單說明

由于BL-420E生物信號顯示與處理軟件菜單中包含有該軟件的大部分功能，因此

我們首先對BL-420E軟件中的菜單進行介紹，參見圖3-3。

圖3-3: BL-420E頂級菜單

BL—420E軟件的頂級菜單條，它相當于對菜單命令進行第一次分類，將相同性質(zhì)

的命令放人到同一頂級菜單項下。在頂級菜單條上一共有9個菜單選項，它們是：文

件、設置、輸入信號、實驗項目、數(shù)據(jù)處理、工具、網(wǎng)絡、窗口及幫助。

菜單操作的總原則

A．當您打開某一個頂級菜單項之后，您會發(fā)現(xiàn)其中有一些菜單項以灰色浮雕方式顯示，這種灰色浮雕方式顯示的菜單項表示當前狀態(tài)下這些菜單命令不能被使用。

B．當您打開某一個頂級菜單項之后，您可能會在該菜單的最下面發(fā)現(xiàn)兩個向下指的黑色小箭頭，表明該菜單中有一些不常用的命令被隱藏，這是Win2000的風格。如果您想看見這個菜單中所有的命令項，只需將鼠標移動到這兩個向下指的小箭頭上，菜單將自動展開以顯示這個菜單上的全部命令。

3．實驗操作

(1)調(diào)零和定標

原則上調(diào)零和定標操作在整個BL-420E的使用過程中只需進行一次放大器調(diào)零定標工作。在以后的使用中，除非Biolap98．cfg配置文件出錯，或者您重新安裝了升級版的BL-420E軟件，或者放大器直流零點又發(fā)生了漂移，那么您才需要再次使用該功能。

(2)采樣與顯示

BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)軟件有四種方法可以進行生物信號采樣與顯示。第一種方法是從BL-420E軟件的“輸人信號”菜單中為需要采樣與顯示的通道設定相應的信號種類，然后從工具條中選擇“啟動波形顯示”命令按鈕；第二種方法是從“實驗項目”菜單中選擇自己需要的實驗項目；第三種方法是選擇工具條上的“打開上一次實驗設置”按鈕；另外，您還可以通過BL—420E軟件“文件”菜單中的“打開配置”命令啟動波形采樣。無論您使用那種方法啟動BL—420E生物機能實驗系統(tǒng)工作，BL-420E生物信號顯示與處理軟件都將根據(jù)您選擇的信號種類或?qū)嶒烅椖繛槊總�實驗；該初始參數(shù)的設置是在基本的生理理論基礎以及大量的生理實驗基礎上獲得的，基本上能夠滿足實驗者完成相應實驗的要求：為了讓實驗者能夠獲得最佳的實驗效果，在實驗過程中您仍然可以調(diào)節(jié)各個實驗通道的實驗參數(shù)，如增益、時間常數(shù)、濾波、掃描速度等參數(shù)，這些控制按鈕都在BL—420E軟件主界面右邊的參數(shù)控制區(qū)中。圖3—4。

至此，你已經(jīng)開始了你的生物機能實驗。

(3)如何進行實驗標記的選擇與添加

在實驗過程中，你往往需要在實驗波形有所變化的部分，比如加藥前后添加一個實驗標記，以明確實驗過程中的變化，同時也為反演數(shù)據(jù)的查找留下依據(jù)。在BL—420E生物機能實驗系統(tǒng)中，有兩種類型的實驗標記供你選擇，分別是通用實驗標記和特殊實驗標記。通用實驗標記對所有的實驗效果相同，其形式為在通道顯示窗口的頂部顯示一向下箭頭，箭頭的前面有一個順序標記的數(shù)字，比如1、2、3等，箭頭的后方則顯示你添加標記的絕對時間。添加通用實驗標記的操作非常簡單，只需按下工具條上的“通用實驗標記”命令按鈕即可。

特殊實驗標記選擇的方法很簡單，只需單擊整個窗口右下角的“打開特殊標記編輯對話框”命令，即可打開“特殊標記編輯對話框”，在該對話框中，你可以根據(jù)自己的需要選擇一組特殊實驗標記，如果在對話框中沒有你所需要的標記組，你可以立刻生成一組自己需要的實驗標記組，選擇好實驗組后，你只需按“確定”按鈕即可。在一組特殊實驗標記組中往往有多個特殊實驗標記，你可以通過窗口右下角的“實驗標記項”列表框選擇一個特殊標記，然后在你需要添加特殊標記的波形旁邊單擊一下鼠標左鍵即可在你指定的位置添加上你選擇的特殊實驗標記。

添加特殊實驗標記時需要注意：當你添加了一個特殊實驗標記后，如果你再想添加另一個特殊實驗標記或者重復添加剛才使用過的特殊實驗標記，那么需要在窗口右下角的“實驗標記項”列表框中再做一次選擇，這樣保護的原因是避免因為在通道窗口上單擊鼠標左鍵而造成錯誤地添加一個特殊標記，因為鼠標左鍵還會用來完成其他很多功能，比如區(qū)域選擇等等。

另外，對于特殊實驗標記，你除了可以在實時實驗的過程中進行添加以外，還可以在數(shù)據(jù)反演時進行添加、編輯或刪除的操作。

(4)“暫停”命令、保存命令及退出軟件

如果你想暫停一下波形觀察與記錄，比如．此時你正在配www.med126.com置新藥，為了減少記錄的無效數(shù)據(jù)占據(jù)磁盤空間．你可以暫停實驗，只需從工具條上：選擇“暫停”命令按鈕即可。當你完成本次實驗之后，你可以選擇工具條上的“停止”命令按鈕，此時，BL—420E軟件將提示你為本次實驗得到的汜錄數(shù)據(jù)文件取一個名字以便于保存和以后查找，然后結(jié)束本次實驗。 結(jié)束本次實驗后，你又可以選擇開始其他實驗或者退出BL-420E軟件；退出BL-420E軟件的方法很簡單，從“文件”菜單中選擇“退出”命令或者單擊窗口左上角的’關(guān)閉”命令均可以退出BL-420E軟件。

(5)處理與打印

用鼠標單擊頂級菜單條上的“設置”菜單項時，“設置”下拉式菜單將被彈出，包括工具條、狀態(tài)欄、實驗標題、實驗人員、實驗相關(guān)數(shù)據(jù)、記滴時間、光標類型、通用標記時間顯示開關(guān)、特殊標記時間顯示開關(guān)、設置記錄時間、掃描顯示方式、顯示方向和定標等13個菜單選項，其中工具條、顯示方向和定標三個菜單選項還有二級子菜單。

實驗標題

你可以通過該命令來改變實驗標題，并且可以為同一設置第二個實驗標題。

見圖3-5。

實驗人員

選擇該命令，將彈出“實驗組及組員名單輸入” 對話框。

實驗相關(guān)數(shù)據(jù)

你可以通過該命令來設置一些與本實驗相關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)修改及設置好以后，通過打印預覽檢查圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)是否符合要求，然后打印。

(6)實驗數(shù)據(jù)反演

反演數(shù)據(jù)的方法也非常簡單，只需從工具條上選擇“打開文件”命令，然后選擇需要反演的文件名字，按“確定”按鈕即可。對于反演的數(shù)據(jù)，你可以拖動顯示窗口下面的滾動條來選擇不同時間段的數(shù)據(jù)進行觀察和分析。也可以通過窗口下方的滾動條和反演按鈕窗口中的查找命令按鈕查找你所需要的數(shù)據(jù)。另外，你還可以選擇工具條上的“開始”命令按鈕，讓反演數(shù)據(jù)像實時采樣數(shù)據(jù)那樣移動起來。