生物電勢電極檢測在心電圖儀中的應用探討

心電圖儀、肌電圖儀和腦電圖儀分別通過(guò)測量活體組織表面的電勢來(lái)測量心臟、肌肉與大腦的行為。在進(jìn)行生物電勢測量時(shí)，臨床醫生需要面對實(shí)踐挑戰。本文將探討相關(guān)解決方案。

心電圖儀(ECG)、肌電圖儀(EMG)和腦電圖儀(EEG)分別通過(guò)測量活體組織表面的電勢來(lái)測量心臟、肌肉與大腦的行為。通過(guò)測量體內的離子流流向可以檢測神經(jīng)刺激與肌肉收縮，這一測量利用生物電勢電極就可以完成。

在進(jìn)行生物電勢測量時(shí)，臨床醫生需要面對實(shí)踐挑戰。由于時(shí)間原因，一個(gè)經(jīng)常遺漏的步驟是做好患者的皮膚準備，以使電極更好地接觸病人，否則醫生在采集信號方面會(huì )遇到問(wèn)題。不同種族、不同年齡的病人的阻抗水平有所不同。在心電圖儀中普遍使用的金電極，要比肌電圖儀和腦電圖儀中通常的銀/氯化銀電極產(chǎn)生更高的阻抗。干擾信號如消融、電燒灼器、心臟除顫、體外起搏、體內起搏、起博器H場(chǎng)遙測以及各種其它信號，將影響測量精度。

解決方案

病人面臨的挑戰與系統設計有關(guān)。在設計信號調理電路時(shí)的深謀遠慮，將確保高可靠的測量并節省勞動(dòng)力和電極替換成本。如果皮膚接觸不良，前端放大器的輸入偏置電流可以使電極極化。AD8625/AD8626/AD8627系列結型場(chǎng)效應晶體管(JFET)輸入運算放大器的輸入偏置電流不足1pA。AD8220與AD8224結型場(chǎng)效應晶體管(JFET)輸入儀表放大器的輸入偏置電流低于20pA。

在寬電源電壓范圍工作的放大器具有寬輸入電壓范圍和大增益的優(yōu)點(diǎn)。它們能夠應對急診室與手術(shù)室的噪聲環(huán)境。

AD8625/AD8626/AD8627系列IC采用5V ～ 26V單電源供電。AD8220與AD8224采用±18V雙電源供電，也可以利用5V單電源供電，這兩款器件都可提供最大動(dòng)態(tài)范圍的軌對軌輸出。AD8220與AD8224內部每路放大器的靜態(tài)電流是750μA ，是理想的電池供電器件。此外，AD8224還可以配置為單通道、差分輸出儀表放大器，具有較高的抗噪聲性。