【正文】 ? 神經纖維誘發(fā)電位 是由特定刺激誘發(fā)的在感覺或運動神經元中傳導的動作電位，使用放置于神經細胞內部或外部的電極來記錄。 – 雙極導聯(lián)或單極導聯(lián)，連接放大器。 – 誘發(fā)電位的采集也可根據(jù) 1020標準來放置電極。為了采集到較好的信號波形，通常使用疊加平均的方法。 P300是指刺激后300ms時出現(xiàn)正相波。 肌電信號（ EMG） ? 人體的肌肉 – 人體的肌肉組織分為骨骼肌 、 心肌和平滑肌三類 ，都是受到神經支配的 。 2022/2/1 大連理工大學 47 ? 神經肌肉接頭示意圖 2022/2/1 大連理工大學 48 ? 骨骼肌細胞結構示意圖 2022/2/1 大連理工大學 49 ? 肌電信號的產生 – 神經產生興奮最終引起并控制肌肉組織發(fā)生收縮和舒張運動的過程是通過誘發(fā)肌肉細胞發(fā)生去極化產生動作電位來實現(xiàn)的。 – 在一個運動單元的肌肉細胞因受到興奮而運動時，產生的細胞膜外負電位會形成一個綜合電位。 – 其總的持續(xù)時間一般為 3~15ms，而峰峰值一般為100~2022μV，最高的不超過 5mV 2022/2/1 大連理工大學 51 ? 肌電信號的采集 – 肌電圖機一般是由電極、放大器、監(jiān)聽器、掃描器、刺激器等部分組成。 – 將表面電極放在肌肉所在皮膚表面采集的肌電信號反映了電極下面局部區(qū)域內的肌肉運動情況。肌電圖機中的放大器要求具有較高的電壓增益，較寬的通頻帶和輸入阻抗，并具有較小的噪聲和漂移。 例如 ：鑒別神經性肌萎縮和肌源性肌萎縮，判別神經損傷的程度和部位，研究各種情況下人體各個部位肌肉組織的功能是否發(fā)生變化等。 – 人體的肌電信號還可以作為控制外部設備的輸入信號， 例如： 很多研究已經實現(xiàn)了使用肌電信號來控制假肢進行運動。 胃電信號（ EGG） ? 胃電信號的產生 – 胃的活動是依靠平滑肌的運動完成的 。 同肌電信號的產生機制類似 ， 胃電信號是胃平滑肌細胞興奮過程中導致細胞膜外負電位在腹部體表的反應 。 2022/2/1 大連理工大學 54 ? 胃電信號的特點 – 胃平滑肌細胞動作電位包含 慢波 和 尖峰 兩種信號。胃平滑肌細胞動作電位中的慢波最早出現(xiàn)在胃大彎上部，并逐漸地向胃的幽門傳播，同時，其速度和幅值在傳播過程中不斷增加。胃平滑肌細胞動作電位中的尖峰信號產生于胃平滑肌細胞的收縮。 2022/2/1 大連理工大學 55 胃電信號的波形 2022/2/1 大連理工大學 56 ? 胃電信號的應用 – 由于不同的平滑肌動作電位導致的胃活動不盡相同，因而胃電信號在一定程度上能夠反映胃的生理狀態(tài)及其活動狀態(tài)。 – 胃電信號同時也能夠反應胃的活動狀態(tài)，而且此種方法具有無創(chuàng)性，容易被患者所接受。 2022/2/1 大連理工大學 57 ? 胃電信號的檢測 – 胃電信號的信噪比比較低，在腹部皮膚表面記錄的胃電信號當中包含有大量的噪聲成分。在胃電信號的采集系統(tǒng)中，尤其應該注意的電極和放大電路。放大電路要求具有高輸入阻抗和共模抑制比，并且具有較低基線漂移和噪聲干擾。 心音信號（ EGG） ? 心音信號的產生 – 心臟收縮舒張的過程 ， 會產生心肌收縮 、 瓣膜關閉和血液在擠壓下向動脈的流動 。 – 由于心音是由于心臟完成其泵血功能而產生的 ， 因而能在一定程度上反應心臟的功能狀態(tài) 。 當循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生病變時 ， 心音和心雜音將發(fā)生變化 。 – 心音信號可以通過聽診器在胸壁上的某些位置得到。 – 對應于心電信號 QRS波群的心音信號為第一心音，發(fā)生于心室肌細胞去極化時。第三心音發(fā)生于 T波結束之后。 2022/2/1 大連理工大學 61 ? 心音信號的特點（ 2） – 當心室收縮時，血液流向主動脈，并因為血液的相繼擺動而導致房室瓣的關閉，這就是第一心音產生的原因。第一心音的分裂產生于二尖瓣和三尖瓣的非同步關閉。在心房向心室迅速灌注突然結束時，松弛的心室壁肌肉會進行一定的振動，這產生了第三心音。 2022/2/1 大連理工大學 62 ? 心音信號的檢測 – 心內心音測量： 將微型的心音傳感器安裝在心導管端部插入心臟或某些大血管內側測量的心音。 – 心音的圖形記錄稱為 心音圖 ，記錄心音圖的儀器稱為 心音圖機 ，它由將胸壁的機械振動轉換成電信號的心音傳感器、放大濾波器及記錄器三部分組成。 2022/2/1 大連理工大學 63 167。 – 根據(jù)麥克斯韋方程 ， 任何變化的 電流都會產生一個正交的磁場 。 – 腦磁信號反應了大腦中皮層神經元 的活動狀態(tài) 。 – 另外一方面，由于腦磁信號映射到頭皮外的過程中沒有受到干擾，因而可以通過逆運算方法來進行腦活動區(qū)的高精度空間定位。 2022/2/1 大連理工大學 65 ? 腦磁信號的應用 – 腦磁信號的采集設備運行期間都非常安靜，這一點尤其有利于一些與聲音相關的 認知實驗 的進行。 – 目前的設備能夠記錄整個腦皮層的磁信號，而且，腦磁信號可以轉換成曲線圖和等高線圖等圖形。此外，腦磁信號還能與腦誘發(fā)技術、多導聯(lián) EEG等技術相互綜合進行實驗，從而提供更多的信息。 – 腦磁信號的強度遠遠小于城市環(huán)境中的磁場噪聲 （ 約為） ， 僅為地球磁場 （ 100fT） 的億萬分之一 。 – 目前 ， 腦 磁 信 號 主 要 使 用 超 導 量 子 干 涉 儀（ superconducting quantum interference device ，SQUID） 來檢測 。 2022/2/1 大連理工大學 67 167。 2022/2/1 大連理工大學 68 ? 醫(yī)學影像的產生機理（ CT為例） – X射線發(fā)射源和檢測器同步圍繞病人進行旋轉，采集透射過人體的 X射線投影數(shù)據(jù)。常用的重建算法有反投影重建算法、傅里葉變換重建算法、迭代重建算法等。螺旋 CT在進行X射線計算機斷層成像時，病人躺著的臺架能夠同時平移運動，系統(tǒng)采集了病人不同斷面后的投射數(shù)據(jù)，通過使用重建算法，能夠提供三維結構的信息。 2022/2/1 大連理工大學 69 ? CT機 2022/2/1 大連理工大學 70 ? 腦部 CT影像 2022/2/1 大連理工大學 71 ? 醫(yī)學影像的發(fā)展趨勢 – 多維圖像的成像問題 。 – 功能成像的問題 。 – 多種圖像以及和其它醫(yī)學信號的融合問題 。 – 分子水平上的成像 。 2022/2/1 大連理工大學 72 習題與思考題 ? 心電信號是如何產生的？心電信號有何特點，其對應的生理含義有哪些？ ? 簡述腦電信號的產生機制及其特點。 ? 試述肌電信號的產生機制及其特點。 ? 腦磁信號是如何產生的？其應用具有何種優(yōu)點？ ? 列舉幾種常見的醫(yī)學圖像，并說明其形成的機