Zesilovač biopotenciálů

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 23. června 2015; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Biopotenciální zesilovač  (UBP) je elektrofyziologické zařízení, jedna z odrůd měřicího zesilovače . Slouží k zesílení a záznamu elektrické aktivity živých předmětů. Může to být nezávislé zařízení nebo blok jiných zařízení, jako je elektrokardiograf , Holterův monitor nebo detektor lži . UBP, vyrobený jako samostatné zařízení, může být monoblokový, nebo může mít externí předzesilovač umístěný co nejblíže elektrodám .

Historie

Před vývojem elektronových zesilovačů byly biopotenciály zaznamenávány pomocí zrcadlových galvanometrů a elektromechanických smyčkových osciloskopů [1] .

V roce 1925 Edgar Douglas Adrian použil elektronkový zesilovač k záznamu akčního potenciálu nervových vláken. Za tuto práci mu byla v roce 1932 s Charlesem Sherringtonem udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu .

Elektronky byly po dlouhou dobu základem pro stavbu biopotenciálních zesilovačů. Od 70. let 20. století se široce používají polovodičové zesilovače se vstupním stupněm založeným na tranzistorech s efektem pole [2] .

V SSSR byl Alexander Filippovič Samoilov jedním z prvních, kdo spolupracoval s UBP .

Až do 80. let experimentátoři často nezávisle navrhovali a vyráběli biopotenciální zesilovače [3] .

Typy UBP

Různé typy UBP jsou určeny pro intracelulární ( mikroelektrodový UBP, UBP pro náplastové svorky ) a extracelulární registraci.

Biopotenciální zesilovače mají obvykle vysokou vstupní impedanci (u některých typů více než 1 GΩ) a vysoký zisk. Při jejich vývoji jsou přijímána různá opatření proti rušení  - aktivní stínění, RL regulátor .

Často biopotenciální zesilovač obsahuje další bloky - elektrické stimulátory, generátory příkazového potenciálu , zdroje kalibračních signálů, bloky vizualizace signálu, ADC .

Existují univerzální biopotenciální zesilovače, které lze použít pro práci s různými předměty (např. většina zesilovačů pro extracelulární svody) a vysoce specializované (např. zesilovač pro práci s xenopus oocyty ).

Konstrukce

Moderní UPS jsou zpravidla postaveny na bázi specializovaných integrovaných obvodů , jako jsou AD620, INA118. Typický biopotenciální zesilovač obsahuje následující bloky [5] :

Aby byla zajištěna elektrická bezpečnost a ochrana proti rušení, jsou i stacionární zesilovače často napájeny bateriemi [3] .

Biopotenciální zesilovače mohou být komplexní analogově-digitální zařízení využívající FPGA , signálové procesory a řízené mikrokontroléry .

Odkazy

  1. ↑ Julien A. Praktická cvičení z fyziologie zvířat a člověka / z francouzštiny přeložil A. I. Mulikov, ed. prof. Shaternikova M. N. - M .: Státní vzdělávací a pedagogické nakladatelství Lidového komisariátu školství RSFSR - 1940.
  2. ↑ Voitinovsky E. Ya., Pryanishnikov V. A. Použití vysoce citlivých stejnosměrných zesilovačů pro fyziologické účely  - L.: "Nauka", 1969.
  3. ↑ 1 2 Purvis, 1983 , str. 99.
  4. ↑ ModularEEG je jednoduchý amatérský elektroencefalograf vyvinutý jako součást konceptu otevřeného hardwaru [1] Archivováno 24. listopadu 2010 na Wayback Machine
  5. ↑ Korenevsky N. A., Popechitelev E. P., Filist S. A. Návrh elektronického lékařského vybavení pro diagnostiku a terapeutické účinky: Monografie. - Městská tiskárna Kursk, 1999. - ISBN 5-88562-089-x str.135
  6. ↑ Fyziologie: průvodce experimentální prací: učebnice. příspěvek / vyd. Kamkina G. A., Kiseleva I. S. - M .: GEOTAR-Media, 2011. - 384 s. nemocný. ISBN 978-5-9704-1777-5

Literatura