生物神經(jīng)電極放大器系統的設計與實(shí)現

0 引言
生物信號的表現形式具有多樣性，如：既有物理的聲、光、電、力等類(lèi)的變化；又有化學(xué)的濃度、氣體分壓、PH值等的變化。其特點(diǎn)是信號微弱、非線(xiàn)性、高內阻、干擾因素多等等，可反映生物體的生命活動(dòng)狀態(tài)，因此，生物信號的采集與處理是生物科學(xué)研究的重要手段之一。
而生物神經(jīng)電極放大器系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為肌電檢測系統)的應用方向即為手術(shù)中對于病患腦部神經(jīng)區域進(jìn)行監測，雖然國內外已有類(lèi)似的儀器系統，但國內的設計多數只局限于其中前置放大器的部分，而缺少系統性；而國外的系統則已經(jīng)比較成型，但價(jià)格昂貴，且信號的后續處理還未采用數字化。
比較而言，本肌電檢測系統強調了系統性，構成了一個(gè)完整的儀器，且采用了數字化的處理方法，對于系統將來(lái)的數字化改進(jìn)提供了空間。同時(shí)，系統的成本大概在 2000元左右，而國外的產(chǎn)品，如德國的Neurosign100，價(jià)格約為10萬(wàn)元，成本大大降低。另外，由于是自主研發(fā)，所以擁有知識產(chǎn)權。

1 神經(jīng)／肌電信號簡(jiǎn)介
肌電檢測系統的應用方向即為手術(shù)中對于病患腦部神經(jīng)區域進(jìn)行監測，所采用的方法如圖1所示。

首先產(chǎn)生一個(gè)連續的類(lèi)神經(jīng)信號作用于此神經(jīng)的一端，再于該神經(jīng)另一端所相連的肌肉上提取肌電信號進(jìn)行放大、濾波等各種處理，最后以L(fǎng)ED及聲音的形式顯示出來(lái)，用于實(shí)時(shí)檢測該神經(jīng)是否在手術(shù)過(guò)程中被碰到。
因此，對于所需要設計的放大器系統，需要生成一個(gè)類(lèi)神經(jīng)電信號作為刺激信號，而所需放大處理的生物信號為肌電信號。