Förstärkare av biopotentialer

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 23 juni 2015; kontroller kräver 3 redigeringar .

En biopotentialförstärkare  (UBP) är en elektrofysiologisk anordning, en av varianterna av en mätförstärkare . Den tjänar till att förstärka och registrera den elektriska aktiviteten hos levande föremål. Det kan vara en oberoende enhet, eller vara ett block av andra enheter, såsom en elektrokardiograf , en Holter-monitor eller en lögndetektor . UBP, gjord som en separat enhet, kan vara monoblock, eller den kan ha en extern förförstärkare placerad så nära elektroderna som möjligt .

Historik

Före utvecklingen av elektroniska förstärkare registrerades biopotentialer med hjälp av spegelgalvanometrar och elektromekaniska slingoscilloskop [1] .

1925 använde Edgar Douglas Adrian en rörförstärkare för att registrera nervfibrernas aktionspotential. För detta arbete tilldelades han Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1932 med Charles Sherrington .

Elektronrör var länge grunden för att bygga biopotentialförstärkare. Sedan 70-talet av XX-talet har halvledarförstärkare med ett ingångssteg baserat på fälteffekttransistorer använts i stor utsträckning [2] .

I Sovjetunionen var Alexander Filippovich Samoilov en av de första som arbetade med UBP .

Fram till 1980 -talet designade och tillverkade experimentörer ofta självständigt biopotentialförstärkare [ 3] .

Typer av UBP

Olika typer av UBP är avsedda för intracellulär ( mikroelektrod UBP, UBP för lappklämmor ) och extracellulär registrering.

Biopotentialförstärkare har vanligtvis en hög ingångsimpedans (mer än 1 GΩ för vissa typer) och en hög förstärkning. Vid utvecklingen av dem vidtas olika åtgärder för att bekämpa interferensaktiv  avskärmning, RL controller .

Ofta inkluderar biopotentialförstärkaren ytterligare block - elektriska stimulatorer, kommandopotentialgeneratorer , källor för kalibreringssignaler, signalvisualiseringsblock, ADC .

Det finns universella biopotentialförstärkare som kan användas för att arbeta med olika objekt (till exempel de flesta förstärkare för extracellulära ledningar) och högt specialiserade (till exempel en förstärkare för att arbeta med xenopus oocyter ).

Konstruktion

Moderna UPS är byggda, som regel, på basis av specialiserade integrerade kretsar , såsom AD620, INA118. En typisk biopotentialförstärkare inkluderar följande block [5] :

För att säkerställa elektrisk säkerhet och skydd mot störningar drivs även stationära förstärkare ofta av batterier [3] .

Biopotentialförstärkare kan vara komplexa analog-till-digitala enheter som använder FPGA:er , signalprocessorer och styrs av mikrokontroller .

Länkar

  1. ↑ Julien A. Praktiska övningar i djur- och människans fysiologi / översatt från franska av A. I. Mulikov, red. prof. Shaternikova M. N. - M .: Statens utbildnings- och pedagogiska förlag för Folkets kommissariat för utbildning i RSFSR - 1940.
  2. ↑ Voitinovsky E. Ya., Pryanishnikov V. A. Användningen av mycket känsliga DC-förstärkare för fysiologiska ändamål  - L .: "Nauka", 1969.
  3. ↑ 1 2 Purvis, 1983 , sid. 99.
  4. ↑ ModularEEG är en enkel amatörelektroencefalograf utvecklad som en del av konceptet med öppen hårdvara [1] Arkiverad 24 november 2010 på Wayback Machine
  5. ↑ Korenevsky N. A., Popechitelev E. P., Filist S. A. Design av elektronisk medicinsk utrustning för diagnostik och terapeutiska effekter: Monografi. - Kursk stadstryckeri, 1999. - ISBN 5-88562-089-x s.135
  6. ↑ Fysiologi: en guide till experimentellt arbete: lärobok. bidrag / red. Kamkina G. A., Kiseleva I. S. - M .: GEOTAR-Media, 2011. - 384 sid. sjuk. ISBN 978-5-9704-1777-5

Litteratur