BL-410智能型生物信号显示与处理系统

附 录

BL-410 智能型 生物 信号显示与处理系统

 

计算机是一种现代化、高科技的自动信息分析、处理设备。利用计算机采集、处理 生物 信息(bioinformation)，让计算机进入药理学实验室是科学技术发展的必然。现将对BL-410微机信号采集、处理系统（简称BL-410）作简要介绍。

一、计算机在药理学实验中的应用

（一）计算机应用的一般过程
通常人们把电子的、机械的、以及磁性的各种部件所组成的计算机实体称为“硬件”，如输入设备、中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器、输出设备等。而把指挥计算机工作的各种程序和数据称为“软件”。在实际使用时，首先从输入设备键盘、鼠标、磁盘等将程序及数据送入内存，再输入让程序运行的命令，这时中央处理器就按照内存中程序的安排，从中取出数据到运算器内进行运算、处理，并将结果送回内存中保存。同时将运行的结果按照要求通过输出设备显示、打印出来，也可以送到磁盘上储存起来。由此可见，计算机是按照人们的要求来完成程序规定的任务。

（二）、计算机采集、处理生物信息(bioinformation)的基本原理
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非生物电信号进行放大（有些生物电信号非常微弱，比如减压神经放电，其信号为微伏级信号，如果不进行信号的前置放大，根本无法观察）、滤波（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）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、采集卡传入的数字信号，然后对这些收到的信号进行实时处理，一方面进行生物机能波形的显示，一方面进行生物机能信号的存贮，另外，它还要根据使用者的命令对数据进行指定的处理和分析，比如平滑滤波，微积分、频谱分析等。对于存贮在计算机内部的实验数据，生物机能实验系统软件可以随时将其调出进行观察和分析，还可以将重要的实验波形和分析数据进行打印。

二、操作步骤
（1）开机
（2）图标选择 当进入Win98界面后，鼠标双击Pci410图标，出现BL-410封面，鼠标单击封面任何一部位，显示器进入Pci410软件主界面。
（3）输入方式：
输入方式1：BL-410软件的“输入信号”菜单中为需要采样与显示的通道设定相应的信号种类（如张力），然后从工具条中选择“启动波形显示”命令按钮或从“编辑”菜单中选择“启动波形显示”命令项（如需要多通道输入主要用这种方式，多通道输入时要重复以上的步骤）；
输入方式2：是从“实验项目”菜单中选择自己需要的实验项目（如循环系统→兔动脉血压的调节）。
（4）参数调节 根据被观察信号大小及波形特点，选定要调节的通为当前通道，调节增益或滤波。具体操作：鼠标移动到参数调节区相对应的调节旋钮位置，然后单击鼠标的左键使参数值增中，单击鼠标右键使参数值减小。扫描速度调节：鼠标移动到扫描速度调节区所调节通道位置。在黄色柱左边单击一次，速度减档一次；在黄色柱右边单击一次，速度增加一档。在一般情况下，不用调节这些参数。
（5）记录 在BL-410软件的工具条上有一个“记录”命令按钮，其图形是一个红色的实心圆，这是一个双态命令按钮，所谓双态命令按钮是指每按下该按钮一次，其所代表的状态就改变一次，这就好像是一盏电灯的开关，这种命令按钮通过按钮的按下和弹起表示两种不同的状态。在BL-410软件中还有一些其它的双态命令按钮，比如“零速采样”和“格线显示”命令按钮等。
（6）暂停 如果您想暂停一下波形观察与记录，比如，此时您正在配置新药，为了减少无效数据占据磁盘空间，您可以暂停实验，只需从BL-410选择“暂停”命令按钮即可。当您完成本实验之后，您可以选择工具条上的“停止”命令按钮，这时，BL-410软件让您为本次实验的结果取一个名字以便于保存，然后结束本次实验。
（7）添加实验标记 在实验过程中，您往往需要在实验波形有所变化的部分，比如加药前后添加一个实验标记，以明确实验过程中的变化，同时也为反演数据的查找留下依据。在BL-410生物机能实验系统中，有两种类型的实验标记供您选择，分别是通用实验标记和特殊实验标记。
（8）刺激器的使用 一般情况下，刺激器的参数调节面板以最小化隐藏在主界面的右上方。需要使用刺激时，用鼠标单击“设备刺激器参数”条的放大框，这时刺激器的参数调节面板将展开在主界面的左下方，该调节面板复盖在扫描速度调节区上。需要移动该面板的位置时，用鼠标单击“设置刺激器参数”条，该条变蓝，鼠标放置在蓝条上按住左键不放并拖动到面板需要放置的地方即可。刺激器各项参数展现在面板上，可根据实验需要调节。当需要给标本刺激时，鼠标单击工具条的“ ”启动刺激按钮。再单击时即停止刺激。
（ 9）结束实验 当实验完成结束时，用鼠标单击工具条的“ ”停止键。如在实验中启动了记录，此时会弹出一个存盘对话框，提示你给刚才记录存盘的实验数据输入方文件名（文件名自定义，最长不得超过八个字符），否则，计算机将以Temp作用为当前文件名。中文输入可用键盘组合键Ctrl+Shift选择合适的中文输入法进行中文文件名输入。

（10）反演 反演数据的方法也非常简单，只需从工具条上选择“打开文件”命令，然后选择需要反演的文件名字，按“确定”按钮即可。对于反演的数据，您可以拖动显示窗口下面的滚动条来选择不同时间段的数据进行观察和分析。也可以通过窗口下方的滚动条和反演按钮窗口中的查找命令按钮查找您所需要的数据。

（11）图形剪辑 鼠标单击返演控制调节区右下角的图形剪按钮，移动鼠标，选定图形的左上角为起点，按下鼠标左键不放，向右下方拖动鼠标，此时，屏幕上将出现一矩形虚框，框内图形就是你将要剪辑的图形。选定图形后，放开鼠标的左键，屏幕上将出现一张白色剪辑页，刚才剪辑的图形位于左下角，可用鼠标移动到相应的位置，然后，按返回键，继续剪辑相应的图形。必要时可加上相应文字或对图形进行修改。

（12）数据剪辑 选择数据剪辑按钮，当前通道出现一条垂直线，该线条随鼠标移动而左右移动，当线条移动到要剪辑数据的起始端时，单击鼠标左键确定，同时屏幕又出现另一直线，移动鼠标到该剪辑数据的尾端，再次用鼠标左键确定，此时，两线条之间的图形就是我们所剪辑的数据，同理可进行多次剪辑，当停止反演时可生成以cut为扩展名的文件。本文件是多次剪辑的集合。

（13）实验人员及实验组号的输入 实验完成后，如需要在实验结果上打印实验人员名单及实验组号时，则需编辑输入。方法是用鼠标单击“实验人员编辑”项，出现对话框，输入相应数据，按“OK”即可。

（14）数据处理
①区间测量 该命令用于测量当前通道图形的生意一段波形的频率、最大值、最小值、平均值以及面积等参数。按工具条上的区间测量按钮，此时通道内出现一条垂直线，线条随鼠标移动，单击鼠左键确定要测量的开始端，同时第二条直线出现，相同方法确定终端。在被测量图形段内出现一条水平线。用鼠标上下移动该直线，选定频率计数的基线，鼠标单确定，所要测定的参数自动显示在屏幕下方的信息区内，单击鼠标右键结束本次实验。
②两点间测量 该命令用于测量任意通道内某个波形的最大值、最小值、及两点之间的时间及信号的变化率。方法是鼠标单击两点间测量按钮，移动鼠标将键头指向被测波形的第一点单击确定，同样的道理确定第二点，此时一条随鼠标移动的红线连接在第一点与第二点之间，该信号线代表被测信号的路线轨迹。确定第二点之后，被测信号的参数就被显示出来。
③单点测量 只要在实验图形显示时，在任何通道内的任何位置都可以用此方法来测量测定指定点值的大小。测量时，只需要在测量点上单击鼠标左键，所测的值则被自动显示在信息区的“当前值”栏目上。
④微分 如果需了解实验波形的变化，要对波形进行微分处理时，用鼠标单击菜单条的“数据处理”项，弹出下拉式菜单，按选定“微分”的选项，鼠标左键单击确定，此时将显示“微分参数设置”对话框。按实验所需的要求设定参数，然后按“OK”按钮，此时微分波形将开始显示。如果对微分波形不满意，还可重复以上步骤对微分参数再次调节。

（15）打印
①图形剪辑打印 当我们完成图形剪辑后，在图形剪辑页中，用鼠标单击“打印”按钮，即可由打印机打印出一张已剪辑的图形。

②数据图形打印 当我们在实时实验或者是反演过程中，如果需要打印图形，用鼠标单击菜单条的“打印”菜单项，弹出下拉式菜单，移动鼠标，首先选定打印比例，鼠标左键单击；重复上步骤，选定打印位置，再重复上步骤，选定打印通道。如要继续打印以后显示的图形，则鼠标单击“ ”启动波形显示，重复上述步骤，选定图形、打印位置和打印通道即可。

（16）结束实验退出该系统 结束本次实验后，您又可以选择开始其它实验或者退出BL-410软件。退出BL-410软件的方法很简单，从“文件”菜单中选择“退出”命令或者单击窗口左上角的“关闭”命令（为一小叉按钮）均可以退出BL-410软件。当实验结束后，你可以为本次实验的数据文件取一个有意义的名字进行保存，以便于以后进行反演、分析和处理。

三、具体实验举例

(一) 测量血压的实验操作步骤
1.在一通道的输入接口上安装好血压传感器，并且将该传感器与兔或猫
动脉相连。
2.打开BL-410智能型生物信号显示与处理系统→输入信号或实验项目→循环实验（C）→兔血压调节⑦→启动BL-410系统。
3.开始实验（此时开始自动记录）→速度调节为8或16s/div → 记录正常曲线，实验过程不要随意点击记录的红色园点，否则会终断记录。
4.实验结束→单击“■”停止试验→输文件名保存→反演→压缩→图形剪辑。
5.打印要求
（1） 设置（S）：实验标题（H）→实验人员（P）→实验相关数据（R）。
（2） 打印设置：文件→打印预览（V）→4张/组→确定→打印。

(二)、张力实验（离体肠、子宫、心脏等）操作步骤
1.一通道的输入接口上安装好张力传感器，并且将该传感器与动物的
离体器相连。
2.打开BL-410智能型生物信号显示与处理系统→输入信号或实验项目→
消化实验（D）→平滑肌生理特性（2）→启动BL-410系统。
操作步骤3、4、5项，同血压实验操作步骤。名输入。
（10）反演