一、生物医学工程
生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的。 它是一门理工医相结合的交叉学科,它是应用工程技术的理论和方法,研究解决医学防病治病,保障人民健康的一门新兴的边缘科学。生物医学工程学研究的学科方向主要有:计算机网络技术和各类大型医疗设备;计算机网络技术包括:数字化医学中心,医学图象处理及多媒体在医学中的应用,生物信息的控制及神经网络生物医学信号检测与处理。生物医学信号采集与处理是生物医学工程学的一个重要研究领域,在生物医学成像,医学超声等领域都在广泛应用。
二、生物医学工程信号采集的基本原理
由于生物信号种类繁多,信号的强弱不一(有些生物电信号非常微弱,比如兔减压神经放电,其信号强度为微伏级,如果不进行信号的前置放大,根本无法观察),频率混叠(由于在生物信号中夹杂有众多声、光、电等干扰信号,比如电网的50Hz信号,这些干扰信号的幅度往往比生物电信号本身的强度还要大,如果不将这些干扰信号滤除掉,那么可能会因为过大的干扰信号致使有用的生物机能信号本身无法观察),因此信号采集前往往需要放大和滤波处理。
生物信号采集分析处理系统的基本原理是:首先将原始的生物机能信号,包括生物电信号和通过传感器引入的生物非电信号进行放大、滤波等处理,然后对处理的信号通过模数转换进行数字化并将数字化后的生物机能信号传输到计算机内部,计算机则通过专用的生物机能实验系统软件接收从生物信号放大、采集硬件传入的数字信号,然后对这些收到的信号进行实时处理。另外,生物信号采集系统的软件也可以接受使用者的指令向实验动物发出刺激信号。
生物信号采集处理系统由硬件和软件两大部分组成,硬件主要完成对各种生物电信号(如心电、肌电、脑电)与非生物信号(如血压、张力、呼吸)的采集。并对采集到的信号进行调整、放大,进而对信号进行模数(A/D)转换,将数据存储上传到计算机中。软件主要用来对已经数字化了的生物信号进行显示、记录、存储、处理及打印输出,同时对系统各部分进行控制。
三、生物医学领域对信号采集的需求分析
1、为了获得更加准确清晰的原始信号,A/D模数转换器的分辨率要高。
2、需要同步采集。
3、具有连续采样和触发采样两种方式
4、采样深度要求不高
四、Fanret推荐三种解决方案
1、推荐使用PCIe总线的Breach系列,12、14、16bit分辨率,100-200MSPS采样率,最小4G板存,具有外触发模式。
2、推荐使用推荐使用PCIe总线的Break系列,12分辨率,500-1000MSPS采样率,最小4G板存,具有外触发模式。
3、推荐使用推荐使用USB总线的Wini系列,12、14、16bit分辨率,100-200MSPS采样率,最小4G板存,具有外触发模式。