DB-MD3000型 生物信号采集处理系统
一、 【概述】：
DB-MD3000生物信号采集系统是是一种多单片机控制、专为生命学科设计的生物信号记录和数据处理系统，取代了传统的多道生理记录仪、示波器、X-Y记录仪和刺激器等仪器，可应用于各院校的生理学、药理学、病理生理学、运动生理学和心理学等学科的生物学实验，可在
Windows2000/XP/Win7/Win8下运行.
db-MD3000/8型为8通道
DB-MD3000-E型为集成化系统
DB-JCT为一体机
二、 【技术特点】：
1、外置式，采用USB2.0 全速传输方式，即插即用,方便于科研与教学
2、4个通道性能指标完全一致的光电隔离放大器，硬件参数全程控可调
3、交、直流具有相同的增益：量程±0.5V——±20μV
★4、采用16位采样芯片，系统最高采样率达1MHz，最低采样率0.01Hz；低通滤波：采用9阶贝塞尔滤波器
5、隔离共模抑制比大于120分贝，等效输入噪声电压峰峰值小于1mV，信噪比大于80dB
★6、文件回收功能：对过去做过的曲线，如忘记存盘或计算机出现特殊情况时，可将文件回收，实验数据可自定义保留时间，需要时可回收未保存或文件损坏的实验数据，保证了实验数据在任何情况不丢失
★7、光电隔离的刺激器，具有恒流、恒压输出两种方式幅度达100V，可完成小鼠的电惊厥、焦虑实验等科研项目
8、信号采集系统刺激器技术指标：幅度：0-100mv步长1mv，波宽：0.01-5000ms,程控调节步 长0.01ms；工作方式：单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节刺激、自动幅度调节刺激、自动波宽调节刺激、自动频率调节刺激7种，刺激预览：在选定刺激参数后可用预览刺激脉冲的幅度、波宽个数等
9、具有监听和记滴功能，同时引入外触发功能，单台设备可根据用户需要设定1——31个显示通道。（5-31通道可用于分析）虚拟通道设计：通道原始数据、微分、积分、频率、平均图形实时同步显示
★10、预先设置生理、药理、病理生理实验项目，实验项目数为68个
11、通道扫描速度独立可调，具有可任意拖动灵活改变窗口宽度的双视系统，进行实验波形的对比显示
12、具有数据剪辑和图形剪辑功能，可实现与其它软件的数据共享
13、具有打印预览功能，并可实现一次打印整个实验数据的功能，有医学统计功能
14、心电测量功能：可对心电图心率、P幅度、PR期间、QRS时程、ST、T幅度、QT期间进行处理，并可直接进入Excel、SPSS、SAS等处理软件
★15、信号采集系统专项实验包括:突触后电位(EPSP)采集分析模块、心肌电缆特性测定、无创伤性大鼠尾动脉血压测定、心肌有效不应期测定、细胞内钙动力学分析动物潮气量\用力呼吸肺功能测定(容积法)、下肢运动机能分析、肌力储备分析、放电叠加、血液动力学综合试验。
16、用户可定制实验记录过程，软件具有开发性，可根据用户的合理要求修改或增加软件功
硬件图片
软件
数字滤波共有4种，其完成的功能与菜单“处理”中列出的一样。下面有一些图例。
无数字滤波时 低通滤
减压神经放电无数字滤波时 减压神经放电高通
下面的一组图是心室内压曲线用4种方法导出的比较
心室内压加9点平滑曲线 心室内压加转折频率5HZ低通滤波曲线
心室内压加转折频率5HZ高通滤波曲线 心室内压加微分曲线
.刺激器控制位于整个窗口的左下角，用于选择刺激方式，设置刺激参数及启动刺激器，如图。
刺激器面板 用鼠标点击最左侧图标按钮，弹出刺激器面板图，
其图标按钮的形状变成箭头向下，再按时可收拢窗口。
刺激器工作方式选择 用鼠标点击上方的列表框，弹出工作方式选择表，按需要选择其中之一，刺激器方式设置即完成。刺激模式有:单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节，自动幅度调节，自动波宽调节、自动频率调节等模式。
单刺激 与普通刺激器一样，输出单个方波刺激，延时、波宽、幅度程控可调。可用于骨骼肌单收缩、期前收缩等实验。
串刺激:相当于普通刺激器的复刺激，但刺激的持续时间由程序控制，即串长的概念，启动串刺激后到达串长的时间，刺激器自动停止刺激输出。串刺激的延时、串长、波宽、幅度、频率可调。刺激减压神经、迷走神经和强直收缩等实验可采用此刺激方式。
主周期刺激 程控刺激器常用此方式编程。与普通刺激器比较，此种刺激方式将几个刺激脉冲组成一个周期看待，多了主周期、周期数的概念。主周期:每个周期所需要的时间。周期数:重复每一个周期的次数(也即主周期数)。每个主周期里又有以下参数:延时、波宽(脉冲的波宽)、幅度(脉冲的幅度)、间隔(脉冲间的间隔)、脉冲数(一个主周期内脉冲的数目)。
自动间隔调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲间隔自动增减，默认的脉冲数为2，主要用于不应期的测定。主周期、延时、波宽、幅度、首间隔、增量、末间隔可调。
自动幅度调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲幅度自动增减，主要用于阈强度的测定。主周期、延时、波宽、初幅度、增量、末幅度、脉冲数、间隔可调。
自动波宽调节:在主周期刺激的基础上增加脉冲波宽自动增减，主要用于时间-强度曲线的测定。主周期、延时、幅度、频率、首波宽、增量、末波宽可调。
自动频率调节:在串刺激的基础上增加频率自动增减，主要用于单收缩强直收缩、膈肌张力与刺激频率的关系等实验。串长、波宽、幅度、首频率、增量、末频率、串间隔可调。
按下刺激区中下方的按钮，刺激器呈开状态见图。此时刺激器按照所定义的方式进行
刺激。再次按下按钮，恢复到原图形，刺激器便停止刺激。
如刺激方式属一次性的，如单刺激、串刺激等，按下刺激开始按钮，刺激完成后按钮
图标自动恢复，表示刺激结束，不需要再按按钮来结束刺激。
MD3000在典型生理学实验中的应用介绍[神经干动作电位的引导实验]
1.器材 MD3000生物信号采集处理系统，输入接线、刺激输出线(MD3000随机配置)、神经屏蔽合。
2.操作过程
·选工作方式 神经干动作电位属周期性快信号，适合用“示波器”方式采样。点击快捷工具栏上新建按钮旁的下拉箭头，在菜单中选“示波器”。在弹出的设置窗中用内定的刺激器触发方式，按确定按钮。
·设置窗口 点击快捷工具栏上的“通道设置”快捷按钮打开“通道设置”窗口，通道数用UP/DOWN按钮调成2，内定为1、2放大器通道，如要修改可对2个显示道改变放大器输入道。按确定钮返回。
·设置处理名称 鼠标移至通道1右上的“通用”提示处，单击左键。在弹出菜单中选“处理名称”为“神经干动作电位” ，按确定钮返回。鼠标移至通道2右上的“通用”提示处，单击左键。在弹出菜单中选“处理名称”为“刺激标记”，按确定钮返回。
·设置刺激模式 选择刺激模式为“主周期”方式或用内定方式，刺激器参数为:周期(s):1、数目:1个、幅度:1v、波宽:0.5ms、延时:10ms、方式:连续
·调放大器 第一道：放大倍数1000左右，上限频率1K左右，下限频率80HZ。第二道：放大倍数10左右，上限频率10K左右，下限频率用直流。
·连接输入 将第一道输入线接到神经屏蔽合接线柱上，用三通将刺激输出一边接神经屏蔽合刺激接线柱，一边引到放大器第二道。
·开始采样 点击“刺激”按钮或按下“开始”按钮都可开始采样。适当调整放大倍数，X、Y轴压缩比，将双向动作电位与刺激波形图调节为最好观察形态。
·打印输出 为将两个波形曲线一次打印输出，可将鼠标移至时间显示区，拖动鼠标，选中要计算打印波形曲线，再点击“处理窗”，及打印快捷键，完成计算打印工作。
三、【软件性能指标】：
序号 | 项 目 | 指 标 |
1 | 血压 | 最大值、最小值、峰峰值、收缩压、舒张压、平均压、脉压差、收缩间期、舒张间期、心率 |
2 | 张力 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、有效值、正常面积、绝对值面积、正面积、负面积、阀上面积、阀下面积 |
3 | 心电图 | 最大值、最小值、心率、P幅度、PR间期、R幅度、QRS时程、ST、T幅度、QT间期 导联：I、II、III、aVR、aVL、aVF、V |
4 | 神经干动作电位 | 第一峰值、第二峰值、峰峰值、第一峰时程、第二峰时程、动作电位时程 |
5 | 动作电位传导速度 | 第一峰值、第二峰值、峰峰值、第一峰时程、第二峰时程、动作电位时程、电极距离（cm）、传导速度（m/s） |
6 | 骨骼肌力学分析 | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、收缩间期、舒张1/2间期（ms）、+dT/dt max、-dT/dt max、 T_ dT/dt max（ms） |
7 | 无创血压 | 收缩压、舒张压、心率 |
8 | 心室内压 | 最大值、最小值、平均值、心室发展峰压、心室峰压(LVSP)、心室舒张压(LVDP)、心室舒张末压(LVEDP)、心率(HR)、收缩间期、舒张间期、+dp/dtmax、-dp/dtmax、t-dp/dtmax、心室峰压*心率、Vpm、Vmax、V40、等容舒张期时间常数(T)、 |
9 | 心室肌动作电位 | 静息电位、动作电位、超射值、Vmax、Slope_2、Slope_3、APD、APD10、APD20、APD30、 APD40、APD50、APD60、APD70、APD80、APD90、APD50/APD90、最大复极化速度、 平均复极化斜率、 |
10 | 中心静脉压 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率(/s)、平均动脉血压、 |
11 | 呼吸(学生实验) | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量、 |
12 | 胸内压 | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、呼气流速、吸气流速、潮气量、肺通气量 |
13 | 记滴 | 滴速、总滴数 |
14 | EPSP | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率(/s)、平均动脉血压、 |
15 | 刺激标记 | 脉冲数、刺激频率 |
16 | 有效值 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率斜率、有效值、 |
17 | 面积 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、有效值、 正常面积、绝对值面积、正面积、负面积、阈上面积、阈下面积 |
18 | 微分 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、最大正微分、最大负微分、最大正微分时间、最大负微分时间 |
19 | 标准差 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、标准差、 标准误 |
20 | 周期 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、周期数、 周期、频率(Hz)、频率(次/分) |
21 | 幅度积分 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、幅度积分 |
22 | 频率积分 | 左幅度、右幅度、增量、最大值、最小值、T-Max、T-Min、峰峰值、平均值、斜率、频率积分 |
23 | 潮气量(容积法) | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量 |
24 | 跨肺压 | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、呼气峰压、吸气谷压、频率、平均峰峰值、呼气间期、 吸气间期 |
25 | 用力肺活量(容积法) | FVC、FEV0.1、FEV0.1%、FEV0.2、FEV0.2%、FEV0.3、FEV0.3%、FEV0.4、FEV0.4%、 FEV0.5、FEV0.5%、FEV0.6、FEV0.6%、FEV0.7、FEV0.7%、FEV0.8、FEV0.8%、FEV0.9、FEV0.9%、FEV1.0 |
26 | 握力 | 最大值、反应时间(ms)、峰值时间(ms)、+dT/dt max、总时程、50%时程、90%时程、总做功、 平均值 |
27 | 安静潮气量 | 最大值、最小值、平均值、峰峰值、周期数、频率、潮气量、肺通气量、平均值 |
四、【硬件性能指标】：
序号 | 项 目 | 指 标 |
1 | 通道数 | 4、8、16 通道可选，１～２路刺激器 |
2 | 输入方式 | 双端平衡差动输入 |
3 | 输入阻抗 | 100MΩ |
4 | 增益换档 | 1、2、5、10、20、50、100、200、500、1000、2000、5000、10000、20000、50000 共十五档程控切换 |
5 | 增益准确度 | 0.5%(F.S) |
6 | 增益稳定度 | 0.05%/h |
7 | 线性度 | 满度的0.1% |
8 | 失真度 | 小于1% |
9 | 频带宽度 | DC-30KHz(+0.5dB — -3dB) |
10 | 噪声 | 小于3μVRMS(输入短路，在最大增益30K带宽时折算至输入端) 小于2μVRMS(输入短路，在最大增益10K带宽时折算至输入端) |
11 | 共模抑制 | >100dB |
12 | 时间漂移 | 小于3μV/小时(输入短路，预热1小时后，在最大增益时折算至输入端) |
13 | 温度漂移 | 小于3μV/小时(输入短路，预热1小时后，在最大增益时折算至输入端) |
14 | 上限频率 | DC-30KHz 10档，使用时可任意输入上限频率 |
15 | 滤波器特性 | 9阶贝塞尔低通滤波器 |
16 | 时间常数 | DC、5S、2s、1S、0.2s、0.02S、0.002S、0.001S、 0.005S九档程控切换 |
17 | 50Hz陷波 | 有。衰减32DB |
18 | 基线跟踪 | 有。可有效的克服基线漂移 |
19 | 监听功能 | 四通道任意监听。 |
20 | 记滴功能 | 四通道均可记录，可记录总滴数，滴速，任意时间段的滴数、滴速 |
刺激器技术指标 |
序号 | 项目 | 技术参数 |
1 | 幅度 | 0-100V步长1MV . |
2 | 输出电流 | 100mA |
3 | 波宽 | 0.1-600ms,程控调节步长0.1ms |
4 | 延时 | 1-250ms,程控调节步长1ms |
5 | 工作方式 | 单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节刺激、自动幅度调节刺激、自动波宽调节刺激、自动频率调节刺激 7种 |
6 | 刺激脉冲数 | 任意 |
7 | 刺激串长 | 任意，可长至分钟、小时 |
8 | 串刺激间隔 | 任意，可长至分钟、小时 |
9 | 软件运行平台 | Windows 2000/XP/vista，标准Windows界面, 具有专用MD3000USB设备驱动程序 |
10 | 数据共享性 | 与Excel共享数据 与Microsoft Word Excel Access无逢对接，有医学统计功能 |
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