“生物信号采集处理系统”的意思、由来-中文百科全书

系统定义

生物信号采集与分析处理系统（亦称为生物机能实验系统）是指这样一种系统：研究人员、老师和学生可以通过该系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。生物机能实验系统是研究生物机能活动的主要设备和手段之一。

由于生物信号种类繁多，信号的强弱不一（有些生物电信号非常微弱，比如兔减压神经放电，其信号强度为微伏级，如果不进行信号的前置放大，根本无法观察），频率混叠（由于在生物信号中夹杂有众多声、光、电等干扰信号，比如电网的50Hz信号，这些干扰信号的幅度往往比生物电信号本身的强度还要大，如果不将这些干扰信号滤除掉，那么可能会因为过大的干扰信号致使有用的生物机能信号本身无法观察），因此信号采集前往往需要放大和滤波处理。

生物信号采集分析处理系统的基本原理是：首先将原始的生物机能信号，包括生物电信号和通过传感器引入的生物非电信号进行放大、滤波等处理，然后对处理的信号通过模数转换进行数字化并将数字化后的生物机能信号传输到计算机内部，计算机则通过专用的生物机能实验系统软件接收从生物信号放大、采集硬件传入的数字信号，然后对这些收到的信号进行实时处理。另外，生物信号采集系统的软件也可以接受使用者的指令向实验动物发出刺激信号。

发展历史

（1）传统生物信号采集与分析处理系统是构建在许多传统的生理仪器基础之上的，比如用分离的前置放大器、示波器（用于观察快速变化的生物波形）、记录仪（记纹鼓或二道生理记录仪）、刺激器、监听器等分离仪器所构成的传统生物信号采集系统。

特点：

a,由众多的分离仪器所组成；

b,性能低下

代表：成都仪器厂的生理记录仪

（2）现代生物信号采集系统是指构建在计算机基础之上的生物信号采集系统。这种系统主要出现在20世纪80年代后期，其发展经历了三个阶段。

早期：80年代后期到90年代初期

代表：上海医科大学生理教研室1987年研制成功的基于苹果II计算机的SMUP—A型生物信号处理系统，多为科研性质

中期：90年代初期至中期

代表：南京海军医高专的孙文陵老师（NSA-I系统）上海第二军医大学的朱宝旺老师，南京医科大学的高兴亚老师（D-95 系统）和广州药学院沈国胜老师（MS302系统），其中以沈国胜和高兴亚老师开发的系统较为成功，他们都是国内开发现代生物机能实验系统的先驱。

这个时期的产品已经成为商品进入到市场，但多为个人行为，产品的售后服务和升级换代得不到保证。

成熟期：20世纪90年代末期，确切地讲，从1997年开始中国的医学院校开始进行教学改革，逐渐将学校的生理、药理以及病生实验室合并构建为统一的生物机能实验室

代表：成都泰盟科技有限公司的BL-420系列生物机能实验系统。

目前国内比较知名的生物信号采集系统厂商有成都泰盟等公司。

泰盟BL-420/820系列生物信号采集系统

系统简介

BL系列生物信号采集系统是应用于生命科学领域内的信号采集与处理系统，主要用于探测和采集各种生物机体内或离体组织器官中的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物机体在不同的生理或药理实验条件下所发生的生理变化加以记录与分析。

该系统是生理、药理和病生研究的主要设备和手段之一，适用于大、中专医学院校，综合性大学的生命科学院，农、林、体育院校的相关研究单位，医学科研机构及制药厂等进行生理、药理、毒理和病理等实验。

泰盟BL-420S生物信号采集系统

泰盟BL-420F生物信号采集系统

产品特点

1、BL-420S/820S系统已取得医疗器械产品注册证，符合人体安全最高级别CF级标准，可用于人体生理实验；配套公司开发的Webchart-400人体生理实验专用软件及人体生理实验专用附件可建立专业级的人体生理实验室。；

2、可自动进行2-4台设备的同步级联，构成新的8-16采样通道的新设备，在不增加任何费用的情况下大大提高产品的性价比；

3、系统内置专用硬件全导联心电选择电路，可完成标准12导联心电图的记录；

4、内置隔离刺激器，刺激器输出波形既可以是标准的政府方波、正弦波、三角波，也可以是用户自行编辑的任意波形；

5、可以配套微循环使用，同时观察微循环和血压变化，进行急性失血性休克实验的研究；

6、软件特点：

1）中英文双语界面，便于国际化教学和科研；

2）预设置多达55个生理、药理及病理生理实验模块，方便学生教学使用；

3）4通道波形扫描速度独立可调，扫描速度范围：5000000s/div~0.125ms/div

4）可任意拖动分隔条改变视口宽度的双视显示系统；

5）内置强大的上下文相关及时帮助系统，直接到达和显示用户需要的帮助文档；

6）方便的数据共享：原始数据导出，数据剪辑、图形剪辑等；

7）数据测量功能：光标测量、两点测量、区间测量、细胞放电数量等；

8）数据处理功能：积分、微分、频率直方图、序列/非序列密度直方图、频谱分析、矢量图、平均动脉压、心率曲线及记滴趋势图等；

9）专用分析功能：血流动力学分析、人体肺功能分析（潮气量，用力肺活量及最大肺通气量分析）、心肌细胞动作电位分析、无创血压分析等双视系统

BL-420F性能指标

1、系统高度集成化，可内置（只占用光驱位置，方便教学）、可外置（便于科研）；

2、记录通道数：4个高性能放大器记录通道；

3、采用16位A/D转换芯片，单通道硬件最高采样率1000KHz，硬件最低采样率0.01Hz；

4、低噪声：等效输入噪声电压峰峰值<2.0μV，信噪比>80dB；

5、交、直流具有相同的增益：量程±0.5V——±20μV；

6、采用5阶贝塞尔低通滤波：从1Hz——30KHz；

7、时间常数包括：DC，3s——0.001s ；

8、刺激器光电隔离，刺激器输出波形可根据用户需要任意编辑，可同时输出三角波、方波、正负方波、正弦波或自己编辑的任意波形。具有恒流、恒压输出两种方式，内置刺激器幅度：100V（40mA），步长：5mV（1mA），波宽：2000ms，步长：0.05ms；

9、系统内置专用硬件全导联心电选择电路，1通道可自由选择12导全导联心电；

10、具有监听和记滴功能；

11、可自动进行2~4台设备的级联，以构成新的8~16采样通道的新设备，在不增加任何费用的情况下提高产品的性价比；

12、预先设置生理、药理、病理生理实验项目，实验项目数不少于50个；

13、实时采样过程中，可以根据需要随时改变采样率；

14、单台设备可根据用户需要设定1——16个显示通道（5-16通道可用于分析）；

15、具有上下文相关的及时帮助系统；

16、可以配套微循环仪使用，同时观察微循环和血压变化，进行急性失血性休克实验的研究；

17、具有三维频谱分析功能，可开展胃肠电的研究工作；

18、包括以下专用实验数据测量功能：血流动力学实验参数的测量，心肌细胞动作电位参数测量，细胞放电数测量，PA2的计算，使用Bliss法完成的LD50计算，t检验计算等。