生物神經(jīng)電極放大器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引言
生物信號(hào)的表現(xiàn)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(hào)微弱、非線(xiàn)性、高內(nèi)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(hào)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(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為肌電檢測(cè)系統(tǒng))的應(yīng)用方向即為手術(shù)中對(duì)于病患腦部神經(jīng)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，雖然國(guó)內(nèi)外已有類(lèi)似的儀器系統(tǒng)，但國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)多數(shù)只局限于其中前置放大器的部分，而缺少系統(tǒng)性；而國(guó)外的系統(tǒng)則已經(jīng)比較成型，但價(jià)格昂貴，且信號(hào)的后續(xù)處理還未采用數(shù)字化。
比較而言，本肌電檢測(cè)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)性，構(gòu)成了一個(gè)完整的儀器，且采用了數(shù)字化的處理方法，對(duì)于系統(tǒng)將來(lái)的數(shù)字化改進(jìn)提供了空間。同時(shí)，系統(tǒng)的成本大概在 2000元左右，而國(guó)外的產(chǎn)品，如德國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)。

1 神經(jīng)／肌電信號(hào)簡(jiǎn)介
肌電檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用方向即為手術(shù)中對(duì)于病患腦部神經(jīng)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所采用的方法如圖1所示。

首先產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的類(lèi)神經(jīng)信號(hào)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(hào)進(jìn)行放大、濾波等各種處理，最后以LED及聲音的形式顯示出來(lái)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)該神經(jīng)是否在手術(shù)過(guò)程中被碰到。
因此，對(duì)于所需要設(shè)計(jì)的放大器系統(tǒng)，需要生成一個(gè)類(lèi)神經(jīng)電信號(hào)作為刺激信號(hào)，而所需放大處理的生物信號(hào)為肌電信號(hào)。