BL-410智能型生物信號顯示與處理系統

附 錄

BL-410 智能型 生物 信號顯示與處理系統

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計算機是一種現代化、高科技的自動信息分析、處理設備。利用計算機采集、處理 生物 信息(bioinformation)，讓計算機進入藥理學實驗室是科學技術發展的必然。現將對BL-410微機信號采集、處理系統（簡稱BL-410）作簡要介紹。

一、計算機在藥理學實驗中的應用

（一）計算機應用的一般過程 通常人們把電子的、機械的、以及磁性的各種部件所組成的計算機實體稱為“硬件”，如輸入設備、中央處理器（CPU）、內存儲器、外存儲器、輸出設備等。而把指揮計算機工作的各種程序和數據稱為“軟件”。在實際使用時，首先從輸入設備鍵盤、鼠標、磁盤等將程序及數據送入內存，再輸入讓程序運行的命令，這時中央處理器就按照內存中程序的安排，從中取出數據到運算器內進行運算、處理，并將結果送回內存中保存。同時將運行的結果按照要求通過輸出設備顯示、打印出來，也可以送到磁盤上儲存起來。由此可見，計算機是按照人們的要求來完成程序規定的任務。

（二）、計算機采集、處理生物信息(bioinformation)的基本原理 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非生物電信號進行放大（有些生物電信號非常微弱，比如減壓神經放電，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有眾多聲、光、電等干擾信號，比如電網的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轉換進行數字化并將數字化后的生物機能信號傳輸到計算機內部，計算機則通過專用的生物機能實驗系統軟件接收從生物信號放大、采集卡傳入的數字信號，然后對這些收到的信號進行實時處理，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，它還要根據使用者的命令對數據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部的實驗數據，生物機能實驗系統軟件可以隨時將其調出進行觀察和分析，還可以將重要的實驗波形和分析數據進行打印。

二、操作步驟 （1）開機 （2）圖標選擇 當進入Win98界面后，鼠標雙擊Pci410圖標，出現BL-410封面，鼠標單擊封面任何一部位，顯示器進入Pci410軟件主界面。 （3）輸入方式： 輸入方式1：BL-410軟件的“輸入信號”菜單中為需要采樣與顯示的通道設定相應的信號種類（如張力），然后從工具條中選擇“啟動波形顯示”命令按鈕或從“編輯”菜單中選擇“啟動波形顯示”命令項（如需要多通道輸入主要用這種方式，多通道輸入時要重復以上的步驟）； 輸入方式2：是從“實驗項目”菜單中選擇自己需要的實驗項目（如循環系統→兔動脈血壓的調節）。 （4）參數調節 根據被觀察信號大小及波形特點，選定要調節的通為當前通道，調節增益或濾波。具體操作：鼠標移動到參數調節區相對應的調節旋鈕位置，然后單擊鼠標的左鍵使參數值增中，單擊鼠標右鍵使參數值減小。掃描速度調節：鼠標移動到掃描速度調節區所調節通道位置。在黃色柱左邊單擊一次，速度減檔一次；在黃色柱右邊單擊一次，速度增加一檔。在一般情況下，不用調節這些參數。 （5）記錄 在BL-410軟件的工具條上有一個“記錄”命令按鈕，其圖形是一個紅色的實心圓，這是一個雙態命令按鈕，所謂雙態命令按鈕是指每按下該按鈕一次，其所代表的狀態就改變一次，這就好像是一盞電燈的開關，這種命令按鈕通過按鈕的按下和彈起表示兩種不同的狀態。在BL-410軟件中還有一些其它的雙態命令按鈕，比如“零速采樣”和“格線顯示”命令按鈕等。 （6）暫停 如果您想暫停一下波形觀察與記錄，比如，此時您正在配置新藥，為了減少無效數據占據磁盤空間，您可以暫停實驗，只需從BL-410選擇“暫停”命令按鈕即可。當您完成本實驗之后，您可以選擇工具條上的“停止”命令按鈕，這時，BL-410軟件讓您為本次實驗的結果取一個名字以便于保存，然后結束本次實驗。 （7）添加實驗標記 在實驗過程中，您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，同時也為反演數據的查找留下依據。在BL-410生物機能實驗系統中，有兩種類型的實驗標記供您選擇，分別是通用實驗標記和特殊實驗標記。 （8）刺激器的使用 一般情況下，刺激器的參數調節面板以最小化隱藏在主界面的右上方。需要使用刺激時，用鼠標單擊“設備刺激器參數”條的放大框，這時刺激器的參數調節面板將展開在主界面的左下方，該調節面板復蓋在掃描速度調節區上。需要移動該面板的位置時，用鼠標單擊“設置刺激器參數”條，該條變藍，鼠標放置在藍條上按住左鍵不放并拖動到面板需要放置的地方即可。刺激器各項參數展現在面板上，可根據實驗需要調節。當需要給標本刺激時，鼠標單擊工具條的“ ”啟動刺激按鈕。再單擊時即停止刺激。 （ 9）結束實驗 當實驗完成結束時，用鼠標單擊工具條的“ ”停止鍵。如在實驗中啟動了記錄，此時會彈出一個存盤對話框，提示你給剛才記錄存盤的實驗數據輸入方文件名（文件名自定義，最長不得超過八個字符），否則，計算機將以Temp作用為當前文件名。中文輸入可用鍵盤組合鍵Ctrl+Shift選擇合適的中文輸入法進行中文文件名輸入。

（10）反演 反演數據的方法也非常簡單，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。對于反演的數據，您可以拖動顯示窗口下面的滾動條來選擇不同時間段的數據進行觀察和分析。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您所需要的數據。

（11）圖形剪輯 鼠標單擊返演控制調節區右下角的圖形剪按鈕，移動鼠標，選定圖形的左上角為起點，按下鼠標左鍵不放，向右下方拖動鼠標，此時，屏幕上將出現一矩形虛框，框內圖形就是你將要剪輯的圖形。選定圖形后，放開鼠標的左鍵，屏幕上將出現一張白色剪輯頁，剛才剪輯的圖形位于左下角，可用鼠標移動到相應的位置，然后，按返回鍵，繼續剪輯相應的圖形。必要時可加上相應文字或對圖形進行修改。

（12）數據剪輯 選擇數據剪輯按鈕，當前通道出現一條垂直線，該線條隨鼠標移動而左右移動，當線條移動到要剪輯數據的起始端時，單擊鼠標左鍵確定，同時屏幕又出現另一直線，移動鼠標到該剪輯數據的尾端，再次用鼠標左鍵確定，此時，兩線條之間的圖形就是我們所剪輯的數據，同理可進行多次剪輯，當停止反演時可生成以cut為擴展名的文件。本文件是多次剪輯的集合。

（13）實驗人員及實驗組號的輸入 實驗完成后，如需要在實驗結果上打印實驗人員名單及實驗組號時，則需編輯輸入。方法是用鼠標單擊“實驗人員編輯”項，出現對話框，輸入相應數據，按“OK”即可。

（14）數據處理 ①區間測量 該命令用于測量當前通道圖形的生意一段波形的頻率、最大值、最小值、平均值以及面積等參數。按工具條上的區間測量按鈕，此時通道內出現一條垂直線，線條隨鼠標移動，單擊鼠左鍵確定要測量的開始端，同時第二條直線出現，相同方法確定終端。在被測量圖形段內出現一條水平線。用鼠標上下移動該直線，選定頻率計數的基線，鼠標單確定，所要測定的參數自動顯示在屏幕下方的信息區內，單擊鼠標右鍵結束本次實驗。 ②兩點間測量 該命令用于測量任意通道內某個波形的最大值、最小值、及兩點之間的時間及信號的變化率。方法是鼠標單擊兩點間測量按鈕，移動鼠標將鍵頭指向被測波形的第一點單擊確定，同樣的道理確定第二點，此時一條隨鼠標移動的紅線連接在第一點與第二點之間，該信號線代表被測信號的路線軌跡。確定第二點之后，被測信號的參數就被顯示出來。 ③單點測量 只要在實驗圖形顯示時，在任何通道內的任何位置都可以用此方法來測量測定指定點值的大小。測量時，只需要在測量點上單擊鼠標左鍵，所測的值則被自動顯示在信息區的“當前值”欄目上。 ④微分 如果需了解實驗波形的變化，要對波形進行微分處理時，用鼠標單擊菜單條的“數據處理”項，彈出下拉式菜單，按選定“微分”的選項，鼠標左鍵單擊確定，此時將顯示“微分參數設置”對話框。按實驗所需的要求設定參數，然后按“OK”按鈕，此時微分波形將開始顯示。如果對微分波形不滿意，還可重復以上步驟對微分參數再次調節。

（15）打印 ①圖形剪輯打印 當我們完成圖形剪輯后，在圖形剪輯頁中，用鼠標單擊“打印”按鈕，即可由打印機打印出一張已剪輯的圖形。

②數據圖形打印 當我們在實時實驗或者是反演過程中，如果需要打印圖形，用鼠標單擊菜單條的“打印”菜單項，彈出下拉式菜單，移動鼠標，首先選定打印比例，鼠標左鍵單擊；重復上步驟，選定打印位置，再重復上步驟，選定打印通道。如要繼續打印以后顯示的圖形，則鼠標單擊“ ”啟動波形顯示，重復上述步驟，選定圖形、打印位置和打印通道即可。

（16）結束實驗退出該系統 結束本次實驗后，您又可以選擇開始其它實驗或者退出BL-410軟件。退出BL-410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“關閉”命令（為一小叉按鈕）均可以退出BL-410軟件。當實驗結束后，你可以為本次實驗的數據文件取一個有意義的名字進行保存，以便于以后進行反演、分析和處理。

三、具體實驗舉例

(一) 測量血壓的實驗操作步驟 1.在一通道的輸入接口上安裝好血壓傳感器，并且將該傳感器與兔或貓 動脈相連。 2.打開BL-410智能型生物信號顯示與處理系統→輸入信號或實驗項目→循環實驗（C）→兔血壓調節⑦→啟動BL-410系統。 3.開始實驗（此時開始自動記錄）→速度調節為8或16s/div → 記錄正常曲線，實驗過程不要隨意點擊記錄的紅色園點，否則會終斷記錄。 4.實驗結束→單擊“■”停止試驗→輸文件名保存→反演→壓縮→圖形剪輯。 5.打印要求 （1） 設置（S）：實驗標題（H）→實驗人員（P）→實驗相關數據（R）。 （2） 打印設置：文件→打印預覽（V）→4張/組→確定→打印。

(二)、張力實驗（離體腸、子宮、心臟等）操作步驟 1.一通道的輸入接口上安裝好張力傳感器，并且將該傳感器與動物的 離體器相連。 2.打開BL-410智能型生物信號顯示與處理系統→輸入信號或實驗項目→ 消化實驗（D）→平滑肌生理特性（2）→啟動BL-410系統。 操作步驟3、4、5項，同血壓實驗操作步驟。名輸入。 （10）反演