一种新型的生理记录系统与多道生理记录仪的比较

CPRS生理记录系统是根据多道生理记录仪的原理,将生物信号放大器和生理刺激信号输出设计成一块多功能卡,插入微机主板扩展槽内,各输入口安装在主机后板,既不影响微机的完整性又充分发挥了微机的功能,通过软件对生理信号的输入、处理和输出进行调节与控制。此系统经三年多的教学和有关科研实验的使用,其效果初步得到了证实[1],本文就其使用过程及可靠性作简要的分析。

1　系统比较

图1、2为CPRS系统和多道生理记录仪原理示意图。图中的输入、放大部分两者是相同的,而信号放大后的处理过程和输出则完全不同:(1)调节与控制两者分别是通过软件和硬件不同方式来实现的;(2) CPRS系统将数字信号显示和/或打印出相关数据和图形,多道生理记录仪则仅能给出描记曲线图;(3) CPRS系统将放大后的信号转换成数字信号,依赖计算机的功能对信号进行必要的数据处理,多道仪则无此功能。

2　记录与处理信号功能

由上述三方面的不同,两者记录与处理生理信号的功能差别也较大:

(1)生物信号放大器一般为交直流两用放大,频带为0～1KHz。为适应各种实验不同的信号源和目的要求,都在仪器面板上分别配有零位、量程、定标、基线、走纸、时间常数、滤波等多种调节与控制。这些调节与控制都是通过开关和电位器来实现的,操作繁杂,可靠性、耐用性都较差,以至使用过程中故障频繁,甚至引起实验的失败。即使是先进的触摸式开关面板,也仍是操作繁杂,使用寿命和可靠性相当有限。CPRS系统将这些调节与控制编入软件,通过简单的键盘操作就能自动完成,大大简化了操作,提高了可靠性和耐用程度。

(2)实验过程中的输入信号,需放大滤波并进行一定的转换后输出。两者的结构不同,功能也有不同:多道仪将放大后的电压信号转换为电流信号,驱动机械记录系统;CPRS系统则将放大后的电压转换成数据,通过软件进行灵活的数据处理、存储,以适应更多的要求。

(3)在实验记录中生物信号的输出方式两者完全不同。多道仪是靠描记笔装置描记信号曲线,描记笔本身以及它的控制调节旋扭都是极易出故障的部位,在教学中也是实验记录失败的主要原因之一。如:记录过程中描记笔堵塞或记录纸走速不均等,常使实验记录丢失或失真,而CPRS系统没有描记笔装置,自然就减少了许多故障,使实验得以顺利进行。此外,CPRS系统的显示屏幕设有三个窗口,有快速的波形显示、慢速的曲线变化显示和瞬时的参数显示,对全过程记录曲线浏览十分便利,这点是多道仪难以比拟的。

(4)由于CPRS系统直接使用了微机的智能化功能,并集放大器、刺激器和示波器为一体,比之生理记录仪的功能有很大的扩展:①对所记录的各种曲线能进行回放、重现记录过程、有选择地进行不同参数的滤波、压缩或扩展曲线(波形)宽度,数字化各时点的精确值。②能存储(记忆)各实验的记录条件(各调节的位置),所有重复性实验过程都不需要再调节,不同时间所做的同一实验过程,其结果一致性好。③CPRS系统能记录/和显示毫秒级的变化过程,这是机械记录系统无法达到的要求。