Бионапрежения и регистрирането им

Бионапрежения и регистрирането им

1.Бионапрежение

Определя се от разликата в биопотенциалите между две точки на отвеждане.Това са електрични напрежения, които се получават между два метални електрода, контактуващи с даден биообект, най-често клетки, нервна и мускулна тъкан. Те отразяват електричната дейност (активност) на биообекта, а тя от своя страна дава информация за функционалното му състояние.

При заболяване, биопотенциалите на сърцето, мозъка и др. органи се променят по характерен начин. Тяхното измерване дава ценна клинична информация.

2.Измерване на бионапреженията

За да се измери бионапрежението върху даден орган, до тялото на пациента се допират два електрода - един отвеждащ (измервателен, активен) и втори сравнителен (пасивен, опорен, заземяващ).

Бионапреженията могат да бъдат измервани не само непосредствено върху вътрешните органи, но и на повърхността на тялото / тъй като вътрешните органи създават в околната тъкан ел. поле, което се разпространява по повърхността на тялото /.

3.Основни елементи на устройствата за измерване на бионапрежения:

• а / електроди, отвеждащи биопотенциалите от съответнитеточки на тялото;
• б / усилватели;
• в / регистратори.

4. Електроди за отвеждане на биопотенциали.

• Най-често, тези електроди са плоски (повърхностни) и контактуват с кожата посредством слой от проводяща паста. По този начин се намалява контактното съпротивление между кожата и електродите и се намалява амплитудата на електричните шумове. Електродите се изработват най-често от неръждаема стомана, сребро и др.

• При измерване на моторните потенциали се използват иглени електроди, които се вкарват в мускула. Те се изработват от мед или платина.
• За специални цели / като електрокардиостимулация /се използват електроди с по-специална конструкция.

5. Усилватели на бионапрежения – изисквания към тях.

• а / те трябва да имат много ниско ниво на собствените си шумове / да не надвишават 2-3μV /, тъй като бионапреженията са с много малка стойност.
• б / те трябва да подтискат шумовете, дължащи се смущенията от ел.мрежа;
• в / трябва да усилват бионапрежения, чиято долна гранична честота е около 0,2 Hz, затова разделителните кондензатори в схемите им трябва да имат много голяма стойност на капацитета.

6. Схеми на усилватели на бионапрежение.

• а / с диференциален усилвател – схемата му има вида:

• Основното свойство на този усилвател е, че усилва противофазните сигнали, подадени на входовете 1 и 2, докато синфазните сигнали се подтискат.
• Бионапрежението се подава като противофазен сигнал на двата входа и се усилва, а смущаващите сигнали като синфазни и се усилват много малко, тъй като винаги съществува несиметрия между двете рамена на усилвателя.

• б / с интегрални операционни усилватели – изпълняват се по схемата:

• Операционните усилватели DA1 и DA2 са изпълнени по схемата на неинвертиращ ОУ и изпълняват ролята на буферни усилватели с голямо входно съпротивлени, a DA3 е диференциален усилвател с голямо усилване.