微机生物信号采集处理系统简介

一、微机生物信号采集处理系统构成

二、硬件平台

三、软件平台

四、基本技术指标(仪器级别 各型用途 结构和接口 硬件特点 软件特点 拓展功能)

五、主要技术指标(一、采样频率 二、放大器 三、 国际标准12导联接口和转换器 四、全隔离程控刺激器)

六、 信号记录

七、数据分析测量(1． 测量工具 2．分析测量)

八、数据处理

九、标记

十、数据存取和输出(（一）数据的存储 （二）数据的输出)

十一、数据编辑

微机生物信号采集处理系统简介

近年来随着计算机技术的迅猛发展和普及及信号实时采集处理技术日趋成熟，生物信号采集处理仪器已在生理学科实验室得到普及应用。一台生物信号采集处理仪往往具有对多个生物信号放大、记录、信号输出和刺激输出的功能，有的还具有对信号进行滤波、微分和积分的功能，生物信号采集处理仪能替代目前生理学科教学实验室中使用的前置放大器、示波器、记录仪、监听器和刺激器，甚至可替代微分器和积分器。生物信号采集处理仪能对采集的信号进行自动分析、变换、频谱和功率谱分析。生物信号采集处理仪能大大简化实验室仪器设备，提高实验效率，为深化现有实验和开设新的实验提供了非常好的实验平台。

一、微机生物信号采集处理系统构成

生物信号采集处理系统由硬件与软件两大部分组成。硬件主要完成对各种生物电信号（如心电、肌电、脑电）与非电生物信号（如血压、张力、呼吸）的调理、放大，并进而对信号进行模/数（A/D）转换，使之进入计算机。软件主要用来对信号调理、放大、A/D转换的控制及对已经数字化了的生物信号进行显示、记录、存储、分析处理及打印。工作原理如下图所示。

二、硬件平台

微机生物信号采集处理系统利用微型计算机实现对生物信号的采集和处理，不同的微机生物信号采集处理仪对微机的要求有所不同。国产微机生物信号采集处理仪要求普通PC机，MacLab则要求以Macintosh计算机为硬件平台。微机生物信号采集处理系统与计算机的连接方式有：

1．通过计算机的ISA（Industry Standard Architecture）槽口连接，其信号采集卡插在计算机主板的ISA槽口上。现在生产的计算机，其主板上很少有ISA槽口。这种类型的仪器现已经被逐步淘汰。

2．通过计算机的USB（Universal Serial Bus）接口连接，Pentium Ⅱ及以上的微机都有USB接口。采用USB1.1接口的仪器，其命令和数据传输不是很好。USB2.0接口可满足该类仪器的命令和数据传输需要。

3．通过计算机的EPP（Enhanced Parallel Port）接口连接，目前生产的计算机都有EPP接口。其命令和数据传输比较可靠。

有的仪器通过计算机的PCI接口（Peripheral Component Interconnect）、RS-232接口

生物信号采集处理仪硬件设计有二种类型，一种是外置型，如MacLab、PowerLab、RM-6240A/B/C、PcLab-UE、MedLab-U、BL-420、DS-WSII微机生理实验系统等，这类仪器将调理仪或多功能放大器、刺激器等外置仪器用数据线与微机相联。另一种是内置型，如PcLab/MedLab-E、BL-410、Doctor-951超级实验站等，这类仪器将所有部件都安装在微机内部。

三、软件平台

微机生物信号采集处理仪需借助计算机的操作系统进行工作，微机生物信号采集处理仪根据其对操作系统的要求可分为DOS系统、Windows系统和MacTMOS系统三种。

1．DOS操作系统的生物信号采集处理仪 早期的国产微机生物信号采集处理仪如MS-302多媒体化生物信号记录分析系统、Doctor-951超级实验站等。这些仪器因其操作不方便，数据处理功能有限，网络功能差，目前正逐渐被Windows操作系统的生物信号采集处理仪所替代，就象Windows替代DOS一样。有些DOS版的生物信号采集处理仪，也可在Windows下启动工作，其界面和操作与Windows的应用软件相似，但数据处理功能有限，不能或很难利用Windows的资源和网络功能。

2．MacTMOS系统的生物信号采集处理仪 MacLab是以Macintosh计算机为硬件平台的MacTMOS版生物信号采集处理仪，Macintosh计算机和Macintosh操作系统在我国使用面不是很广。

3．Windows操作系统的生物信号采集处理仪 这类仪器因具有良好的操作性、网络功能，共享Windows资源，强大的数据处理功能，已成为生物信号采集处理仪的主流机型，如国产的RM-6240A/B/C 、Doctor2000系统、PcLab、MedLab-U、BL-420和澳大利亚的PowerLab等。

四、基本技术指标

生物信号采集处理仪的通道数一般有3~4个通道。多功能生物放大器有交流、直流耦合功能，能适应直流信号输入如各种应变式换能器和交流信号输入如生物电。频率响应DC~10kHz，通频带内输入噪声小于10mV（可将放大器输入端短路，增益调至最大进行测试），输入阻抗大于等于10MW；共模抑制比大于等于80db；放大器增益多级可调。上述放大器的技术指标能满足普通生理实验和电生理实验的一般要求。生物信号采集处理仪的系统采样速率小于等于10ms（采样频率100KHz），AD位数以大于或等于12位。国产微机生物信号采集处理仪多数带程控刺激器，程控刺激器比一般的刺激器功能要强。

RM62系列生理信号采集处理系统特点

仪器级别

RM62系列微机生理信号采集处理系统是一个系列产品，有多种型号，其中RM6240B型和RM6240C型是国产同类仪器系统中唯一的可用于人体的医疗仪器级产品。

各型用途

1.普通型RM6240BD型、RM6240CB型：用于动物实验

2.全隔离型RM6240B型、RM6240C型、RM6280C型和RM62160C型：人体及动物实验兼用

3.RM6240系列：同时记录测量四路生物信号的四通道仪器

4.RM6280C: 同时记录测量八路生物信号的八通道仪器。

5.RM62160C: 同时记录测量十六路生物信号的16通道仪器。

6.RM6240CB型、RM6240C型: 有国际标准12导联接口和转换器，可同时记录四个导联的心电图。

7.RM6280C型:有国际标准12导联接口和转换器，可同时记录八个导联的心电图。

结构和接口

RM62系统为外置式结构。适配各种电脑（P2以上）。RM62系统与计算机接口有EPP并口机型、USB2.0版接口的机型。系统的A/D采集部分采用独立的电路单元，仪器可根据计算机的接口（发展），通过更换A/D采集器模块和相应软件进行升级。

硬件特点

1.仪器全程控调节控制。

2.12位A/D转换器，采样频率100kHz（并口机型）或200KHz(USB高速机型)。

3.高输入阻抗,高共模抑制比，高灵敏度。RM6240有4个输入阻抗100MW信号输入通道，频率响应为DC~10KHz。每一通道的放大器均可作生物电放大器、血压放大器、桥式放大器使用，还可作肺量计（配接流量换能器）、温度计（配接温度换能器）、pH计（配接pH放大器）等。

4.具有记滴、监听、全隔离程控刺激器（刺激器自带刺激隔离器）功能。

软件特点

1.RM6240微机生物信号采集处理系统适用于Windows9x、Windows2000、Windows NT和Windows XP操作系统，共享Windows资源。Windows中文图形界面。能与Windows够实现数据共享，可快捷地将实验数据导入 Word、Excel等通用软件中。

2.各种仪器参数实现全程控快捷的调节和切换。

3.具有实时、静态专项测量分析显示功能，数据测量结果指标化，结果精确。

4.多种标记及搜索。

5.系统预设置了大量的实验教学项目的菜单，调用方便。用户可自行定义、任意扩充实验项目菜单。

拓展功能

具有4个模拟通道。可用物理通道和模拟通道对各通道动态地进行微分、积分、频谱分析及相关分析等数据处理。系统可处理多种生理信号，具有信号实时显示、记录、波形分析、处理、打印等多种功能。

系统配套

该厂研制了从微电极放大器到各种电极、换能器、屏蔽设施等品种齐全的仪器选配件，可满足各种生理学、药理学、病理生理学等生物医学实验需要。

五、主要技术指标

一、采样频率

1.USB高速型机型采样频率200 kHz。单通道采样：最高采样频率200 kHz；两个通道采样：每个通道最高采样频率100 kHz；三个和四个通道同时采样：每个通道最高采样频率40 kHz。

2.EPP机型采样频率100 kHz。单通道采样：最高采样频率100 kHz；两个通道采样：每个通道最高采样频率40 kHz；三个和四个通道同时采样：每个通道最高采样频率20 kHz。

3.采样频率调节：1～200kHz（USB高速型机型）和1~100kHz（EPP机型）可调

4.以上采样频率是实时显示状态下数据连续记录到磁盘上的速率

5.扫描速度：0.2 ms /div～3200 s /div可调

二、放大器

1.输入电阻≥100MΩ

2.共模抑制比≥100dB

3.噪音(峰峰值)≤±3μV

4.频响：DC～10 kHz

5. 输入范围：5μV到250 mV

6.调零：12位分辩率软件控制，可以在所选量程范围的5%到100%之间调节

7. 灵敏度：

（1）交流：20、50、100、200、500(μV/div) 和 1、2、5(mV/div)

（2）直流和交流低增益：1、2.5、5、10、25、50、100 250（ mV/div）

（3）血压模式：0.48、1.2、2.4、4.8、12(kPa/div) 或3.6、9、18、36、90(mmHg/div)

8. 低通滤波（硬件）： 0.3 Hz 、3 Hz 、10Hz、30Hz、100Hz、500Hz、1kHz、3kHz、10kHz

9.时间常数（硬件）： 0.001s、0.002s、0.02s、0.2s、1s、5s、DC

10.输入端口提供高精度直流正负电源，适配各类换能器。每个通道都是多功能放大器，通过模式选择均可成为生物电放大器、血压放大器、桥式放大器、温度放大器、呼吸流量放大器。

三、 国际标准12导联接口和转换器

1. RM6240C、RM6280C和RM62160C型配有国际标准12导联接口和转换器，12导联为：Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、V1、V2、V3、V4、V5、V6。

2. RM6240C、RM6280C和RM62160C可同时实时显示记录4个、8个和12个不同导联的心电图。

四、全隔离程控刺激器

1. 输出方式：正电压、负电压、正电流、负电流

2.刺激幅度：0～50V 或 0～10mA，分辩率：0.05V 或0.01mA，

3.波间隔：0.1～1000ms

4.波宽：0.1～1000ms

5.频率：1～3000Hz

6.延时：0.1～1000ms

7.加配刺激器功放：刺激幅度0～150V 或 0～100mA

8.手动或自动触发

9.刺激脉冲波形：

（1）单脉冲

（2）双脉冲

（3）串脉冲

（4）连续脉冲

（5）自动刺激强度、波宽或频率

（6）可自编程12组刺激脉冲

六、 信号记录

1．信号记录快捷按钮如图1所示，四个按钮的功能分别是：

（1）示波按钮 启动示波按钮，信号实时动态的显示在“信号显示记录区”内，此时可进行系统参数设置、“采样频率”调节、打开“实时显示“、定标等操作。但系统不保存数据。

（2）记录按钮 启动记录，信号实时动态显示在“信号显示记录区”内同时将数据保存在计算机硬盘上。

（3）暂停按钮 点击暂停按钮，信号停止数据采集存盘，屏幕显示暂停前所采集的数据。如再点击记录，信号继续采集存盘于同页内。屏幕显示新采集的数据。

（4）停止按钮 点击停止按钮，信号停止数据采集和存盘，并将已经记录的数据静态的显示于“信号显示记录区”。如再点击记录，信号将换页显示和存盘（可用键盘上的“Page Up”和“Page Down”键显示各记录页）。

2．同步触发记录 打开刺激器窗口（图2），选中“触发同步”功能，此时记录观察信号需要点击“开始刺激”按钮，信号从左至右显示一“屏”。信号显示的“屏”数由“重复次数”决定。选中“记录当前波形”功能，信号同步显示和存盘。每一“屏”波形存放一子文件。

刺激器功能及设置

需要对实验对象进行刺激时，可打开刺激器，选择刺激方式，调节刺激参数，设置完成后，启动“刺激”按钮，刺激器按设定的刺激方式和刺激参数输出刺激脉冲。

图1 刺激器窗口

1．功能选项

（1）同步触发 一旦选择同步触发，系统采集信号和刺激器发刺激脉冲即同步进行，每发一次刺激，系统采集并显示一屏波形。

（2）记录当前波形 选中此项，系统以子文件形式保存当前屏幕波形。每点击一次该键，即保存一屏波形，子文件以数码号1、2、3……编号。可通过键盘上的“Page Up”和“Page Down”键依次查看各子文件的实验波形。在退出系统前，若选择保存命令保存实验结果，系统将全部子文件保存在同一文件内。

（3）不叠加 每发一次刺激，显示一屏最新采集的原始波形。

（4）叠平均 每发一次刺激，以当前采集的一屏波形和此前同步采集的所有波形叠加平均再显示。

（5）叠累积 以当前采集的一屏波形和此前同步采集的波形叠加后再显示。

（6）开始刺激按钮 点击按钮，刺激器按设定的刺激方式和刺激参数发出刺激脉冲。

（7）停止刺激按钮 点击按钮，刺激器停止发出刺激脉冲。

2．刺激参数 刺激器输出的刺激脉冲的波形是方波。

（1）强度 输出脉冲的电压或电流的强度。脉冲电压范围为0~50V，0~10V内以步长0.02V增减，10~50V内以步长0.05V增减。脉冲电流范围为0~10mA。

（2）波宽 单个脉冲（方波）高电平的持续时间，即刺激的持续时间，波宽可在0.1~1000ms调节。

（3）波间隔 连续脉冲刺激，刺激脉冲之间的时间间隔，波间隔在0.1~1000ms调节。波间隔与波宽之和的倒数可理解为刺激频率，调节范围为1~3000Hz。

（4）主周期 刺激器以周期为时间单位输出序列脉冲，一个主周期内，刺激脉冲可以是一个、数个，甚至数百个，且波间隔可因需设定。“周期数”或“重复次数”是指以主周期为单位序列脉冲的循环输出次数，如“主周期”=1s、脉冲数=3、“延迟”=5ms、“波间隔”=200ms、“波宽”=1ms、“强度”=1V、“重复次数”=7，点击“刺激按钮”，刺激器在1秒内发出强度为1V、波宽为1ms的3个脉冲，脉冲的时间间隔为200ms，第一个脉冲在开始刺激的第5ms发出。如此重复7次。主周期、延迟、波宽、波间隔和脉冲数设置要符合：主周期（s）> 延时（s）+ [ 波宽（s）+波间隔（s）]×脉冲数。

（5）脉冲数 刺激器在设定的时间内发出刺激脉冲的个数。

（6）延迟 延迟是指刺激器启动到刺激脉冲输出的延搁时间。在触发同步记录时，延迟可用来调节反应信号在屏幕上的水平位置。

3．输出方式 刺激器有恒压（电压）和恒流（电流）两种输出方式，刺激脉冲的波形是方波，恒压输出方式有正电压和负电压两种脉冲，恒流输出方式也有正电流和负电流两种脉冲。

4．刺激模式 将刺激脉冲按一定的主周期、脉冲数、波间隔等参数编组成某种特定脉冲序列，这种特定脉冲序列称刺激模式。该仪器基本的刺激模式可适用各种实验的需要。

（1）单刺激 一个主周期内输出一个刺激脉冲，可调节参数有强度、波宽、延时、主周期、重复次数。可采用同步触发的方式记录。该刺激模式常用于神经干动作电位、骨骼肌单收缩、期前收缩，诱发电位等实验。

（2）连续单刺激 主周期等于1秒，无限循环的连续刺激，一个主周期内输出的脉冲数等于频率，脉冲的波间隔相等。该刺激模式常

图3 刺激模式

用于刺激减压神经、迷走神经，刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验。

（3）双刺激 一个主周期内输出二个刺激脉冲，可调节参数有强度、波宽、延时、波间隔、主周期、重复次数。可采用同步触发的方式记录。该模式常用于骨骼肌收缩、不应期测定等实验。

（4）串单刺激 一个主周期内输出一序列刺激脉冲，序列脉冲的脉冲数为3～999个，可调节参数有强度、波宽、延时、波间隔、主周期、脉冲数、重复次数。可采用同步触发的方式记录。该刺激模式常用于刺激减压神经、迷走神经，刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验。

（5）定时刺激 在设定的刺激持续时间内，刺激脉冲按设定的频率输出，常用于观察同一刺激时间内，不同刺激频率的刺激效果。如刺激减压神经、迷走神经，刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验。可调节参数有延时、波宽、幅度、刺激时间、频率、主周期、重复次数。

（6）强度自动增减 单刺激或双刺激模式下，刺激强度从首强度按强度增量自动递增或递减至末强度。该模式常用于刺激强度与反应自动测定实验。

（7）频率自动增减 连续单刺激和定时刺激模式下，刺激频率从首频率按频率增量自动递增或递减至末频率。该模式常用于刺激频率与反应自动测定实验。

（8）波宽自动增减 单刺激和连续单刺激模式下，刺激波波宽从首波宽按波宽增量自动递增或递减至末波宽。该模式常用于基强度和时值自动测定实验。

（9）串双刺激 由两个刺激脉冲组成一个脉冲组，一个主周期内可输出数个至数百个脉冲组，可调节参数有强度、波宽、延时、波间隔、频率、组数、主周期、重复次数。

（10）连续双刺激 连续双刺激与串双刺激作用基本相同，主周期内的脉冲组数用频率表示。

（11）高级功能 可根据需要将不同主周期、强度、波间隔、脉冲数等刺激模式组成刺激序列，构成功能强度的程控刺激器。

七、数据分析测量

微机生物信号采集处理系统将采集到的数据以波形的形式实时显示于屏幕上，系统可实时分析处理数据并显示主要生理指标数据，对已存盘的数据可进行可视化分析处理并给出各项指标。RM6240提供信号动态实时分析测量和静态分析测量两种功能。

1． 测量工具

RM6240数据分析测量工具见图1，作用及使用方法分述如下：

（1）移动测量 鼠标器左键点击压下移动测量工具。选择绝对测量，鼠标移动到信号的某一点，系统在通道左上角显示该点的时刻和幅度；选择相对测量，鼠标在信号区用左键点击某一点作为参照。

图1 测量工具

点（基准），再移动鼠标器到信号的另一点，系统在通道左上角显示该点以参照点为基准的相对时间和幅度。

（2）区域测量 鼠标器左键点击压下区域测量工具，用鼠标在需要测量的区域两端各点击一次打上标志线，则系统自动完成该区域数据分析测量和计算，并将对应该信号的生理指标（如平均收缩压、平均舒张压、平均脉压、心率、dP/dt、t-dP/dtmax等）导入数据板，数据板自动开启。

进行区域测量时，鼠标在信号区移动，系统自动在通道左上角显示鼠标箭头所在位置的时刻及幅度值；此时可将鼠标用作移动标尺。在需测量的区域内点击第一点之后，系统将给出鼠标当前点与第一点的相对时间差与幅度差，此时可作相对测量。点击第二点后，将得到区域测量结果。

（3）斜率测量 鼠标移动到信号的某一点，系统就在屏幕上显示该点的斜率。

（4）面积测量 选择面积测量工具后，界面出现“面积参数设置”的对话框，有三种方式可供选择，即正波方式（计算零线以上波形的面积），负波方式（计算零线以下波形的面积）和绝对值方式（计算整个波形的面积）。方式选定后，用鼠标在需要测量的区域两端各点击一次即可完成该区域的面积测量。

（5）周期测量 用鼠标左键在若干个连续的周期波的相同位置各点击一次，然后点击鼠标右键，系统即自动测量出若干个波的平均周期、频率和波动率。例如：在一段波形上选择两个连续的波峰（或波谷）各点击一次，这时再点击鼠标右键即可测量出这段波形的周期、频率和波动率。

（6）传导速度测量 用鼠标左键选择传导速度测量工具，在对话框中输入引导电极间距离，选择“自动测量”，系统在数据板上显示：传导时间、电极距离和传导速度；若选择“手动测量”，则用鼠标器在两动作电位起始点各点击一次（也可选同一动作电位的刺激伪迹和动作电位的起始点），系统在

数据板上显示：传导时间、电极距离和传导速度；

（7）取消标志线 在进行上述各种测量时，会留下各种测量标志线，点击该键即可清除所有的标志线。

（8）测量信息 点击测量信息工具，打开或关闭“数据板”。测量数据显示于“数据板”的“测量数据显示框”内，数据板除“测量数据显示框”外，还带有数据操作工具（图2），其作用和使用方法简述如下：

图2 数据板工具

新建 清除“测量数据显示框”中的数据，并新建文档（尚未保存的数据将丢失）。

打开 在“测量数据显示框”中打开以文本文件保存的测量数据。

存盘 将“测量数据显示框”中以文本（.txt）文件形式保存。

网格 数据显示在网格中。

复制 选取所需数据，点击该键将数据复制到“剪贴板”。使用office等文档中“粘贴”功能便可将数据复制到文档中，也可粘贴到本系统的实验信息栏。

粘贴 可将复制的内容粘贴到“测量数据显示框”中。

信息 选中“测量数据显示框”中的数据（测量数据或用户编写的文字），点击该键，所选数据粘贴到“实验信息”的“实验评注”中。

标记 选择“测量数据显示框”中的信息，点击该键，被选中的信息进入“标记输入框”。可作标记之用。

导出Excel “测量数据显示框”中的所有信息以Excel文件格式导出。

导出Word “测量数据显示框”中的所有信息以Word文件格式导出。

（注：在“测量数据显示框”内输入文字时，请使用“Ctrl + Enter”实现回车。）

2．分析测量

点击“标尺和处理区”中“处理”按钮，出现一下拉式菜单（图3），菜单分四个功能块，依次为标定、标注显示、分析测量和数据处理。此处先介绍分析测量（标定、标注显示和数据处理功能之后介绍）。分析测量即对记录信号进行分析处理并计算出各项生理指标。分析测量有实时分析测量和静态分析测量两种。

实时测量也可称在线分析测量，即指系统实时监测显示实验对象的主要观察指标，同时采集和保存信号数据。静态测量也可称离线分析测量，即系统在数据记录完毕后，对数据进行分析。

（1）通用实时测量 选择该项中的“全屏”，在相应的通道左上部将实时显示当前屏波形的数据的最大值、最小值、平均值和峰峰值。选择该项中的“快速”，则显示两大格内最新波形的数值。

（2）专用实时测量

心率和呼吸率 实时显示波动率（频率）或间期（周期）。选中波动率/间期选项后，在所选通道用鼠标左键确定基线，系统即自动计算出当前屏信号的平均波动频率或间期

图3 数据测量和处理

血压、心室内压、肌肉收缩 选中所选测量项目后，在弹出的对话框中输入测量时间长度（应大于4个信号周期），系统将定时在所选通道左上角显示上述时间间隔内的测量结果。

（3）专用静态测量

① 张力分析测量

肌肉收缩单波分析 用鼠标左键在一个肌肉收缩波起始点各一下，数据板中自动给出：收缩最大张力（Tmax）、舒张最小张力（Tmin）、张力增量（△T）、收缩间期（STI）、舒张间期 （DTI）、肌肉收缩时张力最大变化速率（+dT/dt max）、肌肉开始收缩至发生dT/dt max的间隔时间（t-dT/dt max）等指标。

肌肉收缩连续波分析 用鼠标左键在连续几个肌肉收缩波起始点各一下，数据板中自动给出：平均收缩峰张力、平均舒张谷张力、平均张力、平均收缩间期（mSTI）、平均舒张间期（mDTI）、频率、收缩最大张力（Tmax）、舒张最小张力（Tmin）、张力增量（△T）等指标

② 压力分析测量 压力测量区间有“全屏平均值”、“全屏原始值”和“区域”，“全屏平均值”、“全屏原始值”测量区间为一屏信号，“区域”的测量区间由测量者选择。“全屏原始值”给出的指标为主要指标，“全屏平均值”和“区域”给出的指标由测量者选取。

动脉血压测量 该测量项可得到的指标有：平均收缩压（mSP）、平均舒张压（mDP）、平均压（mAP）、平均脉压差、心率（HR）、+dP/dt max、t-dP/dtmax等。

心室内压测量 该测量项可得到的指标有：平均心室峰压（mLVSP）、平均心室舒张压（mLVDP）、平均心室内压（mLVP）、心率（mHR）、mdP/dt max、m-dP/dt max、mt-dP/dt max最大心室内压（LVPmax）、最小心室内压（LVPmin）、平均收缩间期（mSTI）和平均舒张间期（mDTI）。用手动测量方式可实现对单个波形的测量。

中心静脉压测量 用鼠标左键在测量波形上选择A、B两点，系统将自动将该测量区域内的最大静脉压、最小静脉压和平均静脉压。

③ 呼吸波分析测量 测量呼吸道压力和呼吸气体流量

单波分析 用鼠标左键在一个完整的呼吸波的吸气开始、呼气开始和呼气结束选择三点，系统给出该呼吸波的最大呼气峰压、最小吸气谷压、+dP/dt max、-dP/dtmax、呼气间期、吸气间期、呼吸时比、呼吸频率等指标 。

连续波压力法（流量法） 用鼠标左键在连续数个呼吸波起始点个点击一次，系统在数据板中给出测量区间内呼吸指标：平均呼气峰压（流量）、平均吸气谷压（流量）、最大呼气峰压（流量）、最小吸气谷压（流量）、呼吸频率、+dP/dt max、-dP/dtmax。

④ 生物电分析测量

神经放电 用鼠标左键在测量波形的起始点各点击一次选择测量区间，然后在波形上再点击一次选取测量阈值线，数据板即给出信号的最大电平、最小电平 、平均电平、脉冲数、 放电频率、放电周期。波形合适的地方点击可调整阈值线。在该通道用鼠标右键点击一下，再按上述操作可改变测量区间。

心肌动作电位 用鼠标左键在一完整的动作电位起始点给点击一次，系统将下列指标自动显示于数据板上：振幅、静息电位、超射幅度、APD10、APD20、APD50、APD90、最大上升速度（dV/dt）等。

兴奋性突触后电位（EPSP） 测量指标：峰-峰值（Vp-p）、斜率（Slope）等。

（4）专用静态统计 该测量功能可对较长时间区间内的数据进行自动测量和统计，测量的指标有“放电事件统计”、“波动率/间期”、“放电事件概率调节”、“血压平均值”、“血压原始值”、“左心室内压平均值”、“左心室内压原始值”。

（5）波动率/间期测量 用于测量当前屏信号的平均波动频率或间期，如对心电，波动率代表心率，对呼吸代表呼吸率等。

方法 选中波动率或间期选项后，在所选通道用鼠标左键确定基线，系统即自动计算出当前屏信号的平均波动频率或间期（波动频率由波形在基线位置上下次数确定，故应确保每一周期只有一个峰通过基线）。分析结果在数据板中显示。

（6）心电测量 选择该项中的“心率自动测量”，且通道模式设置为“心电”，记录心电图时，在通道左上部分实时显示心率。

八、数据处理

用数学的方法对观察记录的生物信号进行分析计算和处理，给出分析计算结果或衰减信号中的某些成分。

1．微分分析 对信号进行微分计算，并将计算结果以波形形式显示于物理通道或模拟通道中。微分分析可在实时或静态下进行。在微分分析的对话框中，放大倍数用于调节微分波的幅度。高频截止频率用于调节微分通道的数字滤波截止频率，以滤除微分波中不需要的高频信号。

2．积分分析 对信号进行积分分析，并将计算结果以波形形式显示于物理通道或模拟通道中。积分分析可在动态或静态下进行。如果选择时间回零，则在到达规定时间后重新从零值开始积分，如果选择满度归零，则在积分值积至满度值后，重新从零值开始积分。

3．频率谱分析 对信号进行频率谱分析，即对某一通道内的频率成分进行分析。值得注意的是：输入信号频率应低于采样频率的二分之一。

4．相关图分析 对信号进行相关图分析，此时该通道相当于X-Y记录仪。

5．原始波形 显示通道原始波形，即退出微分、积分、相关等状态回到原始状态。

6．直方图分析

（1）面积直方图 对信号进行面积直方图处理，每一直方的高度反映了该直方时间段内原始波形的面积（由积分方式可确定正面积、负面积或绝对面积），直方图可用于对放电波形进行各时间段内的放电强度分析。参数中，放大倍数用于调节直方图的幅度。对正面积和负面积积分方式，可用鼠标在通道内确定阈值线位置，此时小于阈值的面积作为基础值被扣除。

（2）频率直方图 对信号进行频率直方图处理，每一直方的高度反映了该直方时间段内，处于单阈值线之上或双阈值线之间的信号脉动频率，可用于对放电波形进行各时间段内的放电频率分析。

7．数字滤波 对生物信号进行数字（软件）滤波。数字滤波有“低通”、“高通”、“带通”和“带阻”四种滤波模式。数字滤波处理后通过选择“原始波”选项可恢复原始信号。

8．零相移滤波

零相移滤波器采用有限冲击滤波法（FIR）滤波器的设计，提供了8种滤波窗函数，可以让用户自己设计所需的滤波器。该滤波器适用于静态分析。

九、标记

在实验过程中，对实验对象的反应及各种处理进行标注，有利于准确的进行实验数据的整理。快捷的对数据进行浏览和标记搜索，可大大提高实验数据整理的效率。RM6240具有灵活的信号标记及方便快捷的数据浏览和标记搜索功能。

（一）字符标记

如图1所示，以“字符标记输入、显示框”中

图1 字段标记功能区

的字符进行打标。在标记类型的下拉菜单中选择“字符标记”，在“字符标记输入、显示框”输入字符，在记录状态下点击“打标记”按钮即可在每个通道上同时打上字符标记。

1．字符标记输入 鼠标器移动到“字符标记输入、显示框”点击，即可输入字符。

2．标记组 系统内置了12个实验项目的字符标记组和12个用户定义实验项目标记组，并可对内置字符标记进行增删。在“标记类型”下拉菜单中选择“标记组”即可选择实验项目标记组。选择完毕，实验项目标记组加载到“字符标记库”，点击“标记字符组”按钮，在“字符标记库”中选择要标记的字符标记即可。

3．字符标记增删 点击“增加字符标记”按钮，在弹出的输入框能输入字符，按“确定”按钮，字符就添加到“字符标记库”。点击“字符标记组”按钮，在“标记字符库”中选中某一字符标记，该字符显示于“字符标记输入、显示框”，点击“删除字符标记”按钮，该字符标记即被删除。

4．右键打标法 用鼠标右键（记录、暂停或分析状态）在记录波形的任意位置点击，标记即被打在点击处。

5．修改标记 在已有标记的周围用右键点击，在弹出的移动菜单选择“修改”项，并在弹出的对话框中输入新标记字符，按“确定” 新标记字符替代了原标记。

6．删除标记 在已有标记的周围用右键点击，在弹出的移动菜单选择“删除”项，标记即被删除。

7．重叠标记 在已有标记的周围用右键点击，在弹出的移动菜单选择“打标”项，右键点击处添加新的标记。

（二）时间标记

以当前记录时间（起始记录时间为0秒）为标记进行打标。系统在记录状态，在“标记类型”下拉菜单中选择“时间标记”。在需要标记时刻，用鼠标右键在记录波形的任意位置点击，时间标记即被打在点击处。

（三）时钟标记

以计算机的时钟为标记进行打标。系统在记录状态，在“标记类型”下拉菜单中选择“时钟标记”，在弹出的对话框中输入标记的间隔时间，并选中“自动打标”，点“确定”，系统按设定的时间间隔在各记录通道打上计算机的时钟标记。

（四）显示刺激标注

刺激器发出刺激脉冲的同时系统自动记录刺激脉冲参数，在“标尺和处理”下拉菜单（图2-3-12）中，选择显示刺激标注菜单，刺激参数罗列其中，选中一个参数或几个参数组合，被选中的刺激脉冲参数即显示于每一刺激发出的时间点上。

十、数据存取和输出

RM6240微机生物信号采集处理系统的数据以文件的形式保存于计算机硬盘上，一个数据用同一文件名保存于两个文件，其扩展名分别是.lsd和.dat，lsd是系统信息文件，dat是数据文件，文件存取操作的对象是lsd文件。数据的存取操作与Windows系统的文件操作相同，其命令和快捷键也相同。文件操作菜单见图1。

（一）数据的存储

1．新建命令

(1) 按默认参数新建 按系统设置参数建立一个数据文件。

(2) 按当前参数新建 按当前实验设置的参数或当前打开的数据文件参数建立一个数据文件。

2．打开 打开一个已存储的数据文件。

图 1 RM6240文件菜单

3．保存 将记录的数据或经过处理的数据保存到当前路径的文件名。

4．另存为 改变当前路径或文件名存储数据。

5．存当前画面为… 保存当前屏幕显示的波形。

6．删除当前子文件 间断记录情况下，系统将一次记录开始到停止阶段所记录的数据作为一个数据片断，并存储在一个子文件中。一项实验进行n次记录和停止操作，就有n个数据片断和子文件。子文件的编号显示于左上角工具栏的下方。当记录文件包含多个子文件时，该功能用于删除当前屏所在的子文件。

7．另存当前子文件为... 当记录文件包含多个子文件时，该功能可将当前屏所在的子文件存为一个新的记录文件，以便以后单独使用。

8．合并所有子文件为... 当记录文件包含多个子文件时，该功能用于将所有的子文件按编号顺序合并为一个只有一个子文件的新记录文件（注意：各子文件的采样频率、通道数目、扫描速度、灵敏度、时间常数、导联项目等参数必须一致）。

9．另存数据处理后子文件为... 当记录文件包含多个子文件时，该功能可将当前屏经过数据处理后（滤波、微分等）的数据片断存为一个新的记录文件。

（二）数据的输出

1．导出文件 该项功能可以导出当前子文件中任意通道的数据以数据文本文件（ *.txt）和参数文本文件（ *.doc）形式保存。“数据文本”记录波形数据的时刻和对应该时刻的数值，并可以用于Matlab、SPSS、SAS等著名的数据分析软件进行分析；“参数文本”记录波形数据所在通道的采样频率、时间常数、灵敏度、滤波常数和导联方式。

2．数据打印

（1）打印模式设置 选中该菜单，在弹出的“打印模式设置”框中可设置需要打印的通道、数据打印范围和相同数据的打印份数等。

① 打印通道设置 选择需要打印数据的通道。

② 当前屏多块打印 将当前屏选中通道的数据打印在一张A4纸上，拷贝数在“打印块数”中选择。

③ 当前屏整体打印 将当前屏选中通道的数据打印在一张A4纸上。打印的份数为1。

④ 区域打印 将当前屏选中通道中的一个区域里的数据打印在一张A4纸上，拷贝数在“打印块数中选择。

⑤ 多通道连续屏打印 打印当前子文件被选中通道的数据，以当前屏数据为打印的第一页，每屏数据打印一页（一张A4纸），连续打印至数据结束，每屏数据宽度由扫描速度决定。

⑥ 单通道连续屏打一印 打印当前子文件被选中一个通道的数据，以当前屏数据为打印的第一页，每屏数据打印页（一张A4纸），连续打印至数据结束，每屏数据宽度由扫描速度决定。选择多行，每屏数据在一页纸上打印4份拷贝。

（2）打印预阅 在屏幕显示被打印数据的排版格式，打印前一定要“打印预览”，如果对排版格式和打印份数不满意，可在“打印模式设置”重新设置。

（3）打印 将数据输出到打印机进行打印。

（4）打印设置 一般情况下，不要改变“打印设置”窗口中的设置。

十一、数据编辑

在“编辑”菜单选择“数据编辑”或在工具栏点击“数据编辑”工具“I”,系统系统即进入数据编辑状态，并在屏幕右上角弹出浮动的数据编辑工具小窗口（图1）。

1．数据选取 鼠标移到欲编辑波形的始端，压下鼠标左键，按住左键并向左或右拖动鼠标至欲编辑波形的末端，释放鼠标器左，欲编辑波形的背景呈黑色。

图1数据编辑工具

2．数据剪切 用鼠标器点击“剪切”工具，当前选取的数据段即被删除。

3．撤销剪切 用鼠标器点击“撤销”工具，恢复上一次被数据剪切数据（该功能只能撤销一次剪切）。

4．保留剪切 当数据中只需要少量数据时，选取需要数据，删除其余的不需要的数据。其操作方法如下：

（1）选择保留数据 选取一段数据后点击“选择保留区域”工具，以确定一段数据。反复操作即可选取多段欲保留数据段。

（2）显示保留结果 当选取完欲保留数据段后点击“显示保留结果”，即可将所选取的数据段自动连接并显示。

5．还原 用鼠标器点击“还原”工具，取消所有的编辑，数据恢复到原始状态。

6．退出编辑 点击“数据编辑”工具“I”，使其弹出，系统退出“数据编辑”状态。