生理参数测量仪器PPT课件

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《生理参数测量仪器》PPT课件

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心律失常分析仪也装有功能很强的微机，不仅具有测算功能，而且还具有自动判别（模式识别）功能，能自动诊断几十种心律失常的病症。
90年代出现的心电工作站使用个人电脑，采集12导联心电数据，可进行心律失常分析、心电向量分析以及心室晚电位分析。
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2.1.2 脑电图机
大脑皮层的神经元具有自发生物电活动，因此大脑皮层经常具有持续的节律性电位改变，称为自发脑电活动。临床上将用双极或单极记录方法，在头皮上观察大脑皮层的电位变化而记录到的脑电波称为脑电图EEG。
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微电极可以记录到细胞的静息电位和
动作电位，一般从几微伏至上百毫伏之间。由细胞电位构成的人体主要电生理信号有心电、脑电、肌电、眼震电等。这些信号的测量，可在一定程度上反映人体的生理状况。生物电现象已成为了解生命活动、研究生物功能的可靠依据。而生物电测量仪器也经历了由简单到复杂、由功能单一到多功能复合的发展过程。
α波：8~13Hz
β波：13~40Hz
θ波：4~<8Hz
δ波：0.5~<4Hz
其波形如右图所示。
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脑电波形的频率特性比幅度特性
在临床上更显得重要。脑电在时域 (Time domain）中不易得到特征参数，而若将它们变换到频域（Frequency domain）中就很容易分出α波、β波、θ 波和δ波。(变换常采用傅里叶变换、小波变换等）。这四种波是否出现，出
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2.1.4 脑地形图仪
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早在20年代就出现了用检流计测定的心电图机。60年代以前，心电放大器一直采用电子

第4章生理参数测量及仪器

三、柯氏音测量法
• 柯氏音法是用一个13×23cm的气袖缠于上臂中部，输出管连于水银压力计，气袖下方肱动脉搏动处放置听诊器。用橡皮球向气袖打气，当袖内压大于收缩压（PS，即所谓“高压”）时，动脉被压闭。然后以2～3mmHg/秒的速率放气，并监听柯氏音。柯氏音是血流通过被压闭又逐渐开启的动脉血管时产生的断续声音。柯氏音分为五相，第一相对应着袖内压刚刚低于收缩压，血管内开始出现断续的血流时产生的，因此此时水银压力计的指示的就是收缩压；第五相对应着袖内压刚刚低地舒张压（PD，即所谓 “低压”），血流在血管内开始连续通过，柯氏音由减弱变为消失，此时水银压力计的指示就是舒张压。
1. 热稀释法测流量
• 稀释法是一种测量流量的方法。在医学上可用于测量血流量，其基本思想是在血流的上游加进某种指示剂使之与血流量混合均匀，然后在下游取样测量血液中的指示剂含量，据此来计算血流量。用稀释法测血流量，优点是不必切开或暴露血管，可以在静脉注射时进行测量，但是它只能测一定时间内的平均血流量。
• 无创动态血压监测使用一种动态血压监测仪。受试者佩带这种仪器后可以离开医院自由活动，回到日常生活环境中。仪器按医生事先设定的规则自动测量出血压，并将结果保存在该仪器中。24小时或更长时间后，再把结果显示出来或打印出来。这样可以提供正常生活中受检者24小时血压数据，一般由几十个或上百个数据组成，用以观察受检者一日之内的血压变化。这种装置通常被称为“血压HOLTER”。
• 柯式音是临床应用最广泛的无创伤性检测手段，其原理是利用充气袖带压迫动脉血管，随着袖带压力的下降，动脉血管是完全阻闭－渐开－全开的变化过程，通过辨别动脉血流声音及相应的压力点来确定收缩压和舒张压。缺点是依赖人的听觉，视觉以及协调程度，有一定主观性并难以标准化，且电子仪器完全模拟人的行为比较困难。

人体测量学--人体测量的基本知识

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式中K为变换系数，设计中常用的百分位与变换系数K的关系见表
百分位数
0.5 1.0 2.5
5 10 15 20
K
2.572 2.362 1.960 1.645 1.282 1.036 0.842
百分位数
25 30 50 70 75 80 85
K
0.674 0.524 0.000 0.524 0.674 0.842 1.036
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例：
一组学生的身高分别为：160cm，158cm，165cm， 166cm，175cm，167cm，170cm；求这组学生身高的平均值：
1600+1580+1650+1660+1750+1670+1700 平均值=
7
≈ 1658.6 mm
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方差
描述测量数据在中心位置(均值)上波动程度差异的值叫均方差，通常称为方差。方差表明样本的测量值是变量，
理想体重：
W=H—100（kg）
H的单位是cm
如果人体的体重经常低于或高于正常体重的10％以上，则属于不正常状态。
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人体各部分体积
手掌体积：V1=0.00566L 前臂体积：V2=0.01702L 上臂体积：V3=0.03495L 大腿体积：V4=0.0924L 小腿体积：V5=0. 4083L 躯干体积：V6=0.6132L
√ S= 33.1
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百分位数
人体测量的数据常以百分位数表示人体尺寸等级，最常用的是第5、第50、第95三种百分位数。其中：
第5百分位数表示“小”身材。是指有5%的人群身材尺寸小

生物医学测量与仪器课件课件

测量技术与医学的交叉融合
医学影像技术
将测量技术与医学影像技术相结合，实现疾病的早期发现、诊断和治疗。例如，医学影像导航技术能够提高手术的精准度和安全性。
生理监测技术
将测量技术与生理监测技术相结合，实现对人体生理参数的实时监测和预警。例如，可穿戴设备能够实时监测人体的心率、血压等生理参数。
利用人工智能技术对生物医学信号进行分析和处理，提高测量精度和效率。例如，深度学习算法能够自动识别和分析医学影像，辅助医生进行疾病诊断。
心血管疾病的监测与诊断
利用心电图、超声心动图等仪器，对心血管疾病进行早期监测和诊断。
生物医学测量与仪器在临床实践中的应用研究
THANKS
感谢您的观看。
尿酸仪
电解质分析仪
生化分析仪
01
02
04
03
用于检测肝功能、肾功能、血脂等生化指标。
用于快速测量血糖水平，辅助诊断糖尿病等疾病。
用于检测血液中钾、钠、钙等电解质浓度。
生化信号测量仪器
X光机
用于拍摄X光片，辅助诊断骨折、肺部疾病等。
CT扫描仪
利用X射线和计算机技术生成人体内部结构的三维图像。
MRI扫描仪
核医学成像技术
通过测量生物体内的电生理信号，如心电图、脑电图和肌电图等，对生理功能进行监测和诊断。
生物电测量技术
新型生物医学测量技术的实验研究
微纳加工技术
利用微纳加工技术，制造出小型化、集成化的生物医学仪器，提高检测的灵敏度和便携性。
无线传感器技术
将传感器与无线通信技术结合，实现对生理参数的实时监测和远程传输。
测量误差与数据处理
02
CHAPTER
生物医学常用测量仪器
用于测量人体血压，是评估心血管健康的重要工具。

生物医学测量与仪器课件

医学影像设备
X线机
CT（计算机断层扫描）机
利用X射线成像，用于骨骼系统和部分软组织的检查。
利用X射线多角度扫描和计算机重建技术，生成三维图像，用于全身各部位的检查。
MRI（磁共振成像）机
超声成像设备
利用磁场和射频脉冲，生成人体各部位的图像，尤其适合脑、软组织、关节等结构的检查。
利用声波反射原理，无创检查人体内部结构，常用于心脏、血管、腹部、妇产科等领域。
人工智能与机器学习在生物医学测量与仪器中…
利用人工智能和机器学习算法，实现生物医学数据的自动分析和智能解读，提高诊断准确性和预测能力。
纳米技术在生物医学测量与仪器中的应用
利用纳米材料和纳米技术，实现高灵敏度、高选择性的生物医学检测和成像，为早期诊断和治疗提供有力支持。
3D打印技术在生物医学测量与仪器中的应用
04
生物医学仪器的设计与应用
生物医学仪器的设计原则
安全性原则
生物医学仪器应确保使用者的安全，避免对使用者造成伤害或意外事故。
易用性原则
生物医学仪器应具备良好的人机交互界面，方便使用者操作和使用。
有效性原则
生物医学仪器应具备准确、可靠的测量性能，能够满足临床或科研的需求。
可靠性原则
生物医学仪器应具备稳定的性能和长寿命，确保测量结果的可靠性和稳定性。
生物医学仪器的维护与保养
日常维护
定期清洁仪器表面，检查仪器线缆和接口是否完好，确保仪器放置在干燥、通风的环境中。
定期校准
根据仪器使用情况和厂商建议，定期进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
故障排查
当仪器出现故障时，应尽快进行排查和修复，如无法修复应及时联系厂商或专业维修人员进行维修。

第二章生理参数测量仪器课件.ppt

ko
进行生物电学研究的第一步，是把生物电信号拾取出来，并用仪器进行记录。有关脑电、心电、肌电的记录，是在皮肤表面做间接记录；记录视网膜电位、耳蜗电位和鼻电位就比较复杂了，要分别把记录电极安放在眼睛角膜表面、耳蜗圆窗表面和鼻粘膜中；而最复杂且要求最高的技术则是感受器电位、神经元的动作电位和神经纤维上传导的冲动电位的记录，这需要将符合尺寸的引导电极插进细胞或纤维中。
心电图机主要记录心脏电活动波形图。自1905年威廉·爱因霍文最早将心电图机用于临床，它已有近百年的历史。随着高科技的迅猛发展，在设计与制造心电图机方面也正在飞速发展，老型号心电机不断被新型号心电机所淘汰，电子管心电机器被晶体管心电机所取代，晶体管分立原件心电机又被大规模集成电路心电机所取代。尤其近些年来，在心电信息处理方式方面由模拟式心电机向智能化式心电机转变，目前智能化心电机已在临床得到广泛应用。
ko
早在20年代就出现了用检流计测定的心电图机。60年代以前，心电放大器一直采用电子管，性能上不断改进，描记器由光点改为热笔描记。60年代，晶体管心电图机的出现使其体积大大缩小。70年代，出现了浮地式心电放大器，进一步提高了其安全可靠性。目前，心电放大器均由采用集成电路，遥测心电和多道生理记录仪也得到了不断地改进和完善。80年代，又广泛采用了微机构成的智能化电生理仪器，这也将是今后医用电生理仪器的发展方向。
第二章生理参数测量仪器
人体电生理参数检测仪器人体非电生理参数检测技术及仪器病人监护仪器
ko
2.1 人体电生理参数检测仪器
细胞是所有生物电的发生源，生物电或电位是细胞内部与外部间产生的电位差，也就是细胞膜两面产生的电位差。生物电现象是细胞实现一些最生要功能的关键因素，是生命现象的表现这一。因此，通过研究生物电现象，可以了解生物体的生理活动。

生理参数检测课件

呼吸检测
总结词
呼吸检测是通过测量呼吸频率、呼吸深度等指标来评估呼吸功能的方法。
详细描述
呼吸检测通常使用呼吸监测仪，通过测量胸部或腹部的起伏或使用热敏电阻等方法来监测呼吸活动。这种方法可以及时发现呼吸困难、呼吸衰竭等状况，对于危重病人监护和手术监测具有重要意义。
体温检测
总结词
体温检测是通过测量体温来评估身体状态的方法。
血压检测
总结词
无创血压检测是最常见的血压测量方法，具有无创、无痛、无副作用等优点。
详细描述
无创血压检测通常使用袖带，通过充气和放气来测量动脉血压。这种方法可以提供收缩压、舒张压和平均压等数据，是评估心血管健康的重要指标。
心电检测
总结词
心电检测是通过记录心脏电活动的变化来评估心脏功能的方法。
详细描述
生理参数检测课件
CONTENTS
• 生理参数检测概述 • 生理参数检测技术与方法 • 生理参数检测设备与仪器 • 生理参数检测数据分析与解读 • 生理参数检测的注意事项与伦
理问题 • 生理参数检测案例分析
01
生理参数检测概述
定义与重要性
定义
生理参数检测是指通过医疗设备和技术手段，对人体生理参数进行测量、记录和分析的过程。
04
生理参数检测数据分析与解读
数据采集与整理
数据采集
通过医疗设备、传感器等工具采集生理参数数据，如心率、血压、血糖等。
数据整理
对采集到的数据进行清洗、筛选和分类，确保数据的准确性和可靠性。
数据分析方法
描述性分析
对数据进行描述性统计，如平均值、中位数、标准差等，以了解数据的基本特征。
推断性分析
尊重隐私
确保在检测过程中尊重个人隐私，不泄露个人信息。

生理参数测量及仪器

一类是用力吸气到最大位置即TLC，然后用力迅速呼气，得到最大呼气流量图。
曲线表明最大呼气速率随着肺容量的减小而减小。
所要提取的重要生理参数
用力肺活量FVC：从最大吸气位置（即 TLC）用力迅速呼出时的总呼出量。一秒用力呼出量FEV1：是从TLC用力呼气经1s时间呼出的气体量。一秒率：FEV1%=(FEV1 /FVC)×100％
呼吸测量方法
差压气流测量法生理测量用的呼吸气体流量计大多基于差压气流测量方法。
两种流量头：Fleisch气体流量计头，文氏管测量头。
肺的顺应性
肺的顺应性表征肺扩张难易程度，而肺扩张是呼吸过程肺通气的动力，因而肺的顺应性是呼吸功能的重要指标之一。肺的顺应性是肺内气体容量的变化与相应胸腔内压力变化之比，需在一定的呼吸条件下同步测量肺容量和胸腔内压力，经运算处理后求得。
呼吸测量温度测量
呼吸测量
描记呼吸运动过程的曲线的方法叫做呼吸曲线描记法。
电感体积描记法阻抗呼吸描记法肺活量计测量法差压气流测量法
肺功能测量分析
呼吸测量方法
电感体积描记法
V K1LR K 2 LA LR、LA分别表示胸肋部和腹部线圈电感输出的变化；系数K1和K 2分别表示胸肋部和腹部对肺容量变的敏感性；
Z V 453 .23W
1.084
呼吸测量方法
阻抗呼吸描记法
采用一次性使用的心电图监护电极；与肺活量计比较，阻抗法精度约为10％；简单易行，广泛应用与多参数生理监护仪设计，常与心导联共用。
阻抗呼吸描记法的缺点
呼吸阻抗的变化与电极位置及体形有关。对于瘦高型，电极接近腋下位置所获得的△Z△V曲线线性最好，但其阻抗变化最小，在剑突水平时得到最大△Z/△V值对于肥胖型，各电极位置△Z/△V值都比较小电极靠近腋下位置线性最好

大学精品课件：3.非电生理参数测量仪器(血压计)

柯氏音法是用一个13×23cm的气袖缠于上臂中部，输出管连于水银压力计，气袖下方肱动脉搏动处放置听诊器。用橡皮球向气袖打气，当袖内压大于收缩压（PS，即所谓“高压”）时，动脉被压闭。然后以2~3mmHg/秒的速率放气，并监听柯氏音。柯氏音是血流通过被压闭又逐渐开启的动脉血管时产生的断续声音。柯氏音分为五相，第一相对应着袖内压刚刚低于收缩压，血管内开始出现断续的血流时产生的，因此此时水银压力计的指示的就是收缩压；第五相对应着袖内压刚刚低地舒张压（PD，即所谓“低压”），血流在血管内开始连续通过，柯氏音由减弱变为消失，此时水银压力计的指示就是舒张压。
美国伟伦ABPM 6100
无创动态血压监测使用一种动态血压监测仪。受试者佩带这种仪器后可以离开医院自由活动，回到日常生活环境中。仪器按医生事先设定的规则自动测量出血压，并将结果保存在该仪器中。 24小时或更长时间后，再把结果显示出来或打印出来。这样可以提供正常生活中受检者24小时血压数据，一般由几十个或上百个数据组成，用以观察受检者一日之内的血压变化。
人体非电生理参数检测 -----血压监测
人体非电生理参数主要有动脉血压、心音、体温、脉搏、呼吸、血氧饱和度等。随着传感器技术、电子技术、计算机技术、光电技术及数字信号处理技术的发展，非生理参数的电子测量仪器相继出现，如电子血压计、电子体温计、光电心率计等，逐步进入家庭。
血压检测
测量血压可进行有创检测和无创检测。有创检测采用的方法为动脉插管接压力计或压力传感器，这种方法测量准确，但给病人造成痛苦，因此只在心血管手术时运用。无创检测传统的方法是听诊法，又称柯氏音法，这种方法是俄国医生 Korotkoff于1905年发明的。
分析.pdf 提高电子血压计个体适应性检测能力的研究.pdf 提高示波法血压计测量准确性的思考.pdf 血压计压力误差检定仪的研制.pdf

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在每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程中出现的电
变化的方向、途径、次序和时间都有一定的规律。这
种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液反映到
身体表面上来，使身体各部分在每一心动周期中也都
发生有规律的电变化。把测量电极放置在人体表面的
一定部位，记录出来的心脏电变化曲线即为临床常规
心电图ECG 。可用来诊断心脏疾病。
单道心电机多用热笔式，多道心电机多用热阵打印头式或打印机。
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心电图机的基本构成
导联选择器
1mV定标器
前置放大器
光电隔离
微机
浮地电源按键
光电
隔主放大器
离
描记器
主电源
液晶显示
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1.输入电路
包括过压保护、高频滤波、缓冲放大器、威尔逊网络、导联选择电路。过压保护和高频滤波电路是因有时心电图机与除颤器、高频电刀同时使用，为确保病人安全和心电图机免遭高压冲击，同时为了阻止外界高频干扰信号进入心电图机的前置级而设置的。缓冲放大器实际上就是起阻抗变换的作用，它输入阻抗高输出阻抗低便于与威尔逊网络输入阻抗相匹配。
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心电图机主要记录心脏电活动波形图。自1905 年威廉·爱因霍文最早将心电图机用于临床，它已有近百年的历史。随着高科技的迅猛发展，在设计与制造心电图机方面也正在飞速发展，老型号心电机不断被新型号心电机所淘汰，电子管心电机器被晶体管心电机所取代，晶体管分立原件心电机又被大规模集成电路心电机所取代。尤其近些年来，在心电信息处理方式方面由模拟式心电机向智能化式心电机转变，目前智能化心电机已在临床得到广泛应用。
第二章生理参数测量仪器
人体电生理参数检测仪器人体非电生理参数检测技术及仪器病人监护仪器
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总体概述
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2.1 人体电生理参数检测仪器
细胞是所有生物电的发生源，生物电或电位是细胞内部与外部间产生的电位差，也就是细胞膜两面产生的电位差。生物电现象是细胞实现一些最生要功能的关键因素，是生命现象的表现之一。因此，通过研究生物电现象，可以了解生物体的生理活动。
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早在20年代就出现了用检流计测定的心电图机。 60年代以前，心电放大器一直采用电子管，性能上不断改进，描记器由光点改为热笔描记。60年代，晶体管心电图机的出现使其体积大大缩小。 70年代，出现了浮地式心电放大器，进一步提高了其安全可靠性。目前，心电放大器均由采用集成电路，遥测心电和多道生理记录仪也得到了不断地改进和完善。80年代，又广泛采用了微机构成的智能化电生理仪器，这也将是今后医用电生理仪器的发展方向。
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记录心电图常用标准十二导联法：Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、V1-V6。其中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ叫标准肢体导联，以右下肢为参考电极，左上肢—右上肢为Ⅰ导，左下肢—右上肢为Ⅱ导，左下肢—左上肢为Ⅲ 导。aVR、aVL、aVF为加压导联，V1-V6 为胸部6导联。心电图依次测量这12个导联的心电
V1：胸骨右缘第四肋间； V2：胸骨左缘第四肋间； V3：V2与V4连线的中点； V4：左锁骨中线第五肋间锁骨中线处； V5：左腋前线与第五肋间同水平面上； V6：左腋中线与第五肋间同水平面上； V7：左腋后线与第五肋间同水平面上； V8：左肩胛骨线与第五肋间同水平面上。
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人体电生理参数检测仪器
心电图机脑电图机诱发电位仪脑地形图仪
动态脑电记录分析系统眼震电图仪肌电图仪胃电图仪
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2.1.1 心电图机
人体内由窦房结发出的一次电兴奋，按一定的途径和时程，依次传向心房和心室，引起整个心脏的兴奋，使心脏周期性地收缩，推动血液在全身循环。
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心电图机的种类很多，从功能上可大至分为五种： ⑴单道手动心电图机。 ⑵单道自动心电图机。 ⑶多道全自动心电图机。 ⑷具有自动分析诊断功能的智能型心电图机。 ⑸具有自动分析诊断功能的智能型多功能心电图机。
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按心电图机描记输出方式可分类 ——间接描记方式和直接描记方式
直接描记式可分为：喷墨式、墨水笔式、热笔式、热阵打印头式
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微电极可以记录到细胞的静息电位和动作电位，一般从几微伏至上百毫伏之间。由细胞电位构成的人体主要电生理信号有心电、脑电、肌电、眼震电等。这些信号的测量，可在一定程度上反映人体的生理状况。生物电现象已成为了解生命活动、研究生物功能的可靠依据。而生物电测量仪器也经历了由简单到复杂、由功能单一到多功能复合的发展过程。
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2.放大电路
放大电路基本上是由前置放大电路、中间级放大电路和功率放大电路组成。前置放大的主要任务是提高共模抑制也就是抑制干扰信号，放大心电信号。1mv发生器就加在这级的输入端。中间级放大是将心电信号进一步放大，一些在心电机面板上可调整的和可用的功能基本在这级实现。如增益调节（记录笔输出幅度不够时调节）、阻尼调节（方波不够理想时调节）、增益选择（输出幅度有3档可选：1/2、1、2）、50Hz电源滤波（去除电源引起的干扰）、35Hz肌电滤波（去除肌电引起的干扰）、位移（调整热笔在合适的位置）等。功率放大电路是把经过前置放大和中间级放大后的心电信号再放大到使记录笔能够产生恰当偏转的电平，驱动记录器进行心电描记。
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20K
威尔逊网络是由9个电阻组成， LA
RA
6个20KΩ组成一个三角形电路，
每一个三角形顶点分别与3个
30KΩ组成一个星形电路三个点
30K
相连，星形公共点是威尔逊网
络的中心端，这点的电位与人
体电偶中心点电位相等，均可
视为零点。
LF
三角形的三个顶点分别引入人体右手、左手、左脚三个肢导的信号，三角形三个边的中点是三个加压肢体导联的相应参考点。导联选择电路是控制人体信号的输入，不同的导联选自人体的不同部位。
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进行生物电学研究的第一步，是把生物电信号拾取出来，并用仪器进行记录。有关脑电、心电、肌电的记录，是在皮肤表面做间接记录；记录视网膜电位、耳蜗电位和鼻电位就比较复杂了，要分别把记录电极安放在眼睛角膜表面、耳蜗圆窗表面和鼻粘膜中；而最复杂且要求最高的技术则是感受器电位、神经元的动作电位和神经纤维上传导的冲动电位的记录，这需要将符合尺寸的引导电极插进细胞或纤维中。

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