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正文內(nèi)容

實驗一:生理實驗技術(shù)及常用儀器使用培訓(xùn)(編輯修改稿)

2025-08-09 22:40 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 休眠狀態(tài))。 上半部分右側(cè)為程控刺激器,在記錄狀態(tài)時可給出刺激信號,用鼠標(biāo)操作相應(yīng)的推鈕即可改變刺激的頻率和幅度,頻率最低時為單刺激。推鈕上下的三角形可精細調(diào)節(jié)推鈕的位置,在調(diào)節(jié)的同時系統(tǒng)顯示刺激參數(shù)。下方的開停按鈕可控制刺激器的開與停。 下半為記錄“走紙”控制,為仿錄像機結(jié)構(gòu)。 記錄、 停止、圖形左右移動, 移動至一段的頭端或尾端(50頁為一段)。、按鈕可調(diào)節(jié)“走紙”速度(即采樣速度SR), “壓縮”即波形的橫向(X軸方向)壓縮,在需要采樣快而走紙慢的場合使用。其上的窗口顯示采樣周期(SR)和壓縮比。在采樣期間記錄數(shù)據(jù)以臨時文件自動存盤,無需使用者作另外的操作,臨時文件在下次記錄時,自動覆蓋。功能按鈕上的“存盤”功能是指將編輯好的部分數(shù)據(jù)起名存盤,作永久保留。存盤文件名前加 A: 即可將數(shù)據(jù)保存到軟盤。下圖是程控放大器控制界面。右半用于控制放大器參數(shù),包括增益(gain)、濾波(filter)和時間常數(shù)(time constant)。左邊的兩個推鈕用于調(diào)節(jié)顯示基線和顯示幅度。需要說明的是,顯示基線和顯示幅度的改變不影響內(nèi)部記錄數(shù)據(jù)和測量結(jié)果,因此可以任意調(diào)節(jié)。點擊推鈕上下的三角形可精細調(diào)節(jié)推鈕的位置下圖是壓力放大器控制界面。面板上的旋鈕和按鈕用以調(diào)節(jié):壓力放大器的增益,完成定標(biāo) 和調(diào)零 。當(dāng)曲線的顯示位置不合適時,用鼠標(biāo)點一下“自動基線”按鈕,并不影響內(nèi)部記錄數(shù)據(jù),也不影響測量結(jié)果。因此可以任意調(diào)節(jié)。左圖是張力放大器控制界面,基本操作與壓力放大器相同,直流補償推鈕用以調(diào)節(jié)換能器的直流偏移。 系統(tǒng)同時提供下拉菜單操作方式,其功能與圖標(biāo)方式一致。功能操作 本系統(tǒng)提供了三種兼容的操作方式,即下拉菜單,快捷鍵和圖標(biāo)按鈕。使用者可根據(jù)自己的習(xí)慣及熟練程度任意選擇。作者推薦圖標(biāo)按鈕操作方式。讀盤:將以前存盤的數(shù)據(jù)裝入計算機。輸入文件名,回車即可完成。文件名中可使用“*”代表不確定的部分。存盤:將當(dāng)前數(shù)據(jù)存入磁盤。輸入文件名,回車即可。存盤文件名前加 A: 即可將數(shù)據(jù)保存到軟盤。在示波器模式存盤時,需輸入存盤頁數(shù)。打印:打印當(dāng)前畫面。有正常大小和縮小兩種方式。也可“打印”為圖形(BMP)文件,以便剪貼到 WORD,Powerpoint上。測量:建立測量光標(biāo),顯示測量結(jié)果。顯示結(jié)果為光標(biāo)與圖形交叉點的數(shù)據(jù),一條光標(biāo)時,顯示壓力或電壓的絕對值;兩條光標(biāo)時,顯示兩交叉點之間的差值和該區(qū)域的其他數(shù)值(如差分、積分、均值、計數(shù)等)。光標(biāo)可被鼠標(biāo)拖動,也可用“”和 “=”鍵移動。用鼠標(biāo)右鍵或“ESC”鍵取消光標(biāo)。幫助:顯示幫助信息,用戶可用書寫器自由編輯該信息。標(biāo)記:為記錄曲線提供項目標(biāo)記。此項在記錄和停止時均有效首先用鼠標(biāo)選擇欲標(biāo)記的項目,再將其標(biāo)記到曲線上。按右鍵可放棄標(biāo)記。擦除:用以擦除項目標(biāo)記剪貼:實驗結(jié)束后,對記錄曲線重新剪輯。用鼠標(biāo)拖動(按住左鍵)選擇需要的部分,經(jīng)重構(gòu)后,重組記錄曲線。對重構(gòu)結(jié)果不滿意,可令其復(fù)原,重新剪輯。剪輯可反復(fù)進行,直至滿意為止。按確定退出編輯狀態(tài)。建議不要改變曲線的前后順序。為了防止由于編輯時誤操作所造成的數(shù)據(jù)丟失,建議編輯之前先將原始數(shù)據(jù)存盤備份。模擬實驗:部分實驗在“幫助”欄目下的“模擬顯示”項可運行模擬實驗程序。選擇操作項目時,鼠標(biāo)應(yīng)Hold(按住左鍵)一段時間。做模擬實驗時“”和 “=”調(diào)節(jié)顯示速度。打“空格”鍵或ESC退出模擬實驗。特殊操作恢復(fù)數(shù)據(jù):由于意外停電、設(shè)備障礙等原因?qū)е鲁绦蜻\行中斷或退出記錄系統(tǒng)時。所記錄的數(shù)據(jù)并沒有丟失,依然可以恢復(fù)出來。操作方法是:再次進入系統(tǒng)后,在進行其它操作之前首先選擇菜單上的恢復(fù)功能,再輸入所要恢復(fù)數(shù)據(jù)的頁數(shù),即可完成。附:常見生物信號記錄參數(shù)(參考)表實 驗 項 目采樣周期(ms)壓縮1:增益濾波時間常數(shù)靈敏度備注神經(jīng)干動作電位177。\20010K.001S\皮層誘發(fā)電位.\20001K\疊加肌電(蛙腓腸肌).05\20010K.001S\膈神經(jīng)放電2-102-44K10K10K.01S\減壓神經(jīng)放電2-52-44K8K10K.01S\蛙心電(直接)20177。2200.1K\兔、鼠心電2-1021000.1K.11S\腦電(兔)5-5015000..\動脈血壓,心室壓10-504\\\1中心靜脈壓10-502-4\\\24呼 吸(小膈肌)10-501\\\.51腸,血管平滑肌條50-5001-2\\\12記 滴20-504\\\直方圖3.PclabUE生物醫(yī)學(xué)信息采集系統(tǒng)3.1 生物醫(yī)學(xué)信號放大器外形硬件放大器分前后兩個面板,前面板用來做常用操作,后面板主要用來連接線路,其中前面板的各部分功能如下:PCLABUE生物醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)電源開關(guān)通道1通道2通道3通道4刺激輸出5V10V100V后面板的各部分功能如下:北京微信斯達科技發(fā)展有限責(zé)任公司USB接口監(jiān)聽輸出地線接口電源接口3.2 PclabUE應(yīng)用軟件窗口界面功能介紹PclabUE應(yīng)用軟件運行時窗口如下圖:界面自上而下為:(1)標(biāo)題欄:用于提示實驗名稱。(2)菜單欄:含有主要的下拉主菜單。(3)工具欄:提供了最常用的快捷工具按鈕,依次為:新建、打開、記錄存盤、打印預(yù)覽、復(fù)制、取消、采樣、記錄、刺激、面板切換、測量、鎖定。(4)實時計算工具欄:提供了實時計算的計算結(jié)果輸出。(5)采樣窗:四個采樣窗分別對應(yīng)放大器的四個物理通道,用于采樣時的波形顯示,數(shù)據(jù)處理,標(biāo)記測量等功能,是主要的顯示區(qū)域。(6)狀態(tài)欄:從左到右依次為命令提示區(qū)、狀態(tài)提示區(qū)、標(biāo)記或幀數(shù)提示區(qū)、采樣時間、硬件狀態(tài)提示區(qū)。(7)控制面板:位于整個界面的最右側(cè),是各通道的控制中心,針對當(dāng)前通道進行不同的控制調(diào)節(jié),如下圖所示。(8)計算結(jié)果顯示面板;浮于整個窗口的上方,用于對選定的波形進行計算分析并顯示結(jié)果,如下圖所示。3.3 軟件設(shè)置第一步,執(zhí)行“設(shè)置”菜單中的“采樣條件”菜單項,打開采樣條件設(shè)置窗口見下左圖:該窗口中有四個下拉列表框,分別用來設(shè)置采樣頻率、通道個數(shù)、顯示方式、觸發(fā)方式。其中采樣頻率可以根據(jù)實驗做出選擇,通道個數(shù)用來確定實驗中使用的通道個數(shù),顯示方式有記錄儀方式和示波器方式兩種,可根據(jù)實驗需要選擇,當(dāng)使用示波器方式顯示時,還可以進一步選擇觸發(fā)方式是自動觸發(fā)還是刺激器觸發(fā),如果是刺激器觸發(fā)則采樣的啟停由刺激按鈕來控制。第二步,為每個通道在控制面板的通道功能列表框中選擇對應(yīng)的功能及數(shù)據(jù)單位,同時確定要計算的內(nèi)容。如下右圖: 第三步,適當(dāng)調(diào)節(jié)放大倍數(shù),時間常數(shù),低通濾波,陷波等參數(shù)。第四步,如果使用直流狀態(tài),即使用傳感器進行實驗時,要對通道進行調(diào)零,執(zhí)行“設(shè)置”菜單中的“當(dāng)前通道調(diào)零”菜單項進行自動調(diào)零。第五步,對非電信號如血壓等可以進行定標(biāo),執(zhí)行“設(shè)置”菜單中的“當(dāng)前通道定標(biāo)”菜單項進行定標(biāo)。詳細定標(biāo)過程見后。第六步,單擊工具欄上的“采樣”按鈕開始采樣,在采樣的過程中可以實時調(diào)整放大倍數(shù)等各項指標(biāo)以使波形達到最好的效果,再次單擊此按鈕則可停止采樣。3.4 刺激器的設(shè)置與調(diào)整為了方便電生理實驗,PclabUE硬件部分內(nèi)置了一個全程控的刺激器,該刺激器所提供的功能與性能指標(biāo)完全能夠滿足實驗的要求,且工作穩(wěn)定可靠。恒壓源設(shè)計,0100V電壓選擇令實驗效果十分理想,為了正確使用刺激器可進行如下設(shè)置:第一步:打開刺激器設(shè)置面板,可以通過“設(shè)置”菜單下的“刺激器設(shè)置”菜單項來實現(xiàn),也可以通過工具欄上的“切換”按鈕在控制面板和刺激面板間進行切換,此時刺激面板就會替代放大器控制面板以方便您進行刺激器設(shè)置。刺激面板如圖:第二步:選擇刺激模式為正確的選項,調(diào)整相關(guān)的波寬、幅度、周期、延時、間隔等參數(shù)到合適的數(shù)值,單擊工具欄上的“刺激”按鈕即可發(fā)出刺激3.5 實驗結(jié)果的存盤及打印輸出為了保證實驗數(shù)據(jù)的完整保存,PclabUE系統(tǒng)提供了強大的數(shù)據(jù)保存機制,并且采用了標(biāo)準(zhǔn)的文件存盤方式。根據(jù)用戶要保存的目的不同,本系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的保存分兩種,一種是整個實驗過程中的全部數(shù)據(jù)的保存,一種是對某一段時間內(nèi)較好的波形的記錄保存,下面分別予以介紹。全部數(shù)據(jù)保存是指從“新建實驗”開始就對整個實驗過程中產(chǎn)生的全部波形數(shù)據(jù)的保存,其目的是在實驗結(jié)束后可再現(xiàn)實驗過程。這個保存是通過停止采樣后“文件”菜單中的“所有實驗數(shù)據(jù)保存”菜單項來實現(xiàn)的,用戶只需要輸入一個文件名即可,文件將被自動存放在本系統(tǒng)安裝后的UserData文件夾中以便用戶集中管理。記錄保存是針對實驗過程中出現(xiàn)的穩(wěn)定而清晰的波形進行保存的,它可以保存一段時間內(nèi)的較好的波形,其操作方法是當(dāng)出現(xiàn)較好的或用戶認為需要記錄的波形后按下工具欄上的“記錄”按鈕,從此刻開始的波形將會被記錄起來,直到用戶再次單擊此按鈕停止記錄為止。在采樣的過程當(dāng)中用戶可以多次通過此按鈕來記錄數(shù)據(jù),當(dāng)停止采樣后,用戶可通過工具欄上的“存盤”按鈕或“文件”菜單中的“實驗記錄保存”菜單項來保存所記錄下來的文件,用戶只需要輸入文件名即可,文件將被自動存放在本系統(tǒng)安裝后的UserData文件夾中以便用戶集中管理。通過以上的兩種方式,用戶即可放心地保存實驗所取得的數(shù)據(jù)了。對于波形的打印輸出,用戶可以先通過工具欄上的“預(yù)覽”按鈕或“文件”菜單中的“打印預(yù)覽”菜單項來進行波形的預(yù)覽,也可以直接通過“文件”菜單中的“打印”菜單項直接打印輸出。3.6 PclabUE軟件使用說明3.6.1 菜單使用說明菜單欄包含了PclabUE軟件的功能,以下分別對每組菜單分別予以介紹:(1)文件菜單:打開“文件”菜單如右圖:A、新建實驗:建立一個新的實驗,將軟硬件環(huán)境按新實驗的要求重新配置并做好采樣的準(zhǔn)備。執(zhí)行此菜單項會彈出“新建實驗”對話框如圖:該對話框?qū)⒊S玫膶嶒灧譃樯韺W(xué)實驗、病理學(xué)實驗、藥理學(xué)實驗、運動生理學(xué)實驗和自定義實驗五類,每一類實驗用戶由系統(tǒng)向用戶提供了一些預(yù)設(shè)的實驗配置,通常用戶只要選擇對應(yīng)的實驗就可以直接進行采樣,當(dāng)然如果與用戶所做的實驗有所不同也可以由用戶做適當(dāng)調(diào)整。如果沒有提供用戶所要做的實驗,則要選擇“通用實驗”由用戶自行配置實驗環(huán)境。用戶選完對應(yīng)的實驗并“確定”后,系統(tǒng)將彈出“實驗信息”對話框如圖:在這里要求用戶針對此實驗填入簡要的信息,用戶可以根據(jù)實際情況進行填寫。填寫完后就可以開始新的實驗了。B、打開實驗:打開一個以前做完的保存起來的實驗。該功能可以打開以前保存下來的一個完整的實驗或以前經(jīng)過“記錄”功能保存下來的一段波形數(shù)據(jù)文件,執(zhí)行此命令后彈出“打開實驗”對話框如下圖,用戶可以選擇一個實驗即可將該實驗的波形顯示在屏幕上,用戶通過水平滾動條和垂直滾動條以及時間單位或縱向放縮的調(diào)整可以重現(xiàn)以前的波形,也可以通過“設(shè)置”菜單下的“工作方式選擇”來決定是接著采樣還是回放打開的波形數(shù)據(jù)。C、實驗記錄保存:將用戶在實驗過程中記錄下來的實驗片斷保存到用戶指定的文件中。執(zhí)行此菜單會彈出“保存實驗”對話框如圖,用戶只需輸入文件名即可,文件將被存放在本系統(tǒng)所在文件夾的UserData文件夾里。 D、所有實驗數(shù)據(jù)保存:將本次實驗的所有波形數(shù)據(jù)保存到用戶指定的文件中。執(zhí)行此菜單會彈出“保存實驗”對話框,用戶只需輸入文件名即可,文件將被存放在本系統(tǒng)所在文件夾的UserData文件夾里。E、打印設(shè)置:用來設(shè)置打印機屬性,用戶可以通過它來設(shè)置打印機的屬性如上右圖:F、打印預(yù)覽:預(yù)覽打印輸出的結(jié)果,用戶可以先通過 “打印預(yù)覽”對話框選擇要打印的通道如圖,然后就可以預(yù)覽到打印輸出的效果。G、打印:向打印機輸出波形,用戶一樣可以通過“打印預(yù)覽”對話框選擇要打印的通道,同時還可以選擇要打印的頁數(shù)即從當(dāng)前屏幕的波形開始向后打印幾屏,確定后即可打印輸出。H、退出:退出本系統(tǒng),如果用戶沒有存盤則會提示用戶存盤如圖:選擇“是”用戶可以按“所有實驗數(shù)據(jù)保存”那樣操作以保存文件;選擇“否”則不存盤直接退出,所有實驗數(shù)據(jù)將全部丟失;選擇“取消”則取消此次操作,繼續(xù)使用本系統(tǒng)。(2)編輯菜單:打開編輯菜單如圖:A、取消:該菜單項用來取消用戶對波形的中值濾波和平滑濾波的操作,當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)所做的濾波處理效果不好時可以取消操作恢復(fù)波形的原狀。B、復(fù)制:將用戶選擇的波形復(fù)制到系統(tǒng)剪切板上,用戶可以以圖片的形式向其他應(yīng)用程序粘貼所選擇的波形。執(zhí)行“復(fù)制”菜單項以后打開Windows自帶的“畫圖”程序,執(zhí)行“畫圖”程序的“粘貼”菜單項,即可將所選的波形以圖片的形式粘貼到“畫圖”程序中,當(dāng)然也可以向Word等支持圖形粘貼的程序粘貼。C、清除:此項功能是用來清除用戶所選的一段波形的,清除后這段波形在以后將不可恢復(fù),所以提醒用戶小心操作。清除的結(jié)果是此段波形后的波形向前接到此段波形的前面,從而將用戶選擇的波形清掉,操作的結(jié)果如圖所示:由于此項操作違背了實驗的目的,所以提醒用戶盡量不要使用該項功能。清除前如下圖:清除后如下圖:(3)視圖菜單:打開視圖菜單如圖:A、工具欄:用來控制界面上的工具欄是否顯示,用戶可以通過此項菜單命令來切換工具欄的顯隱。B、計算結(jié)果面板:用來控制界面上的計算結(jié)果面板是否顯示,如果用戶在采樣的過程中不會經(jīng)常停止來查看計算結(jié)果,建議用戶將其關(guān)掉以方便觀察采樣結(jié)果。C、控制面板:用來顯示或隱藏控制面板,當(dāng)軟硬件參
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