ch03 医用电极与生物电效应测量.docx

第三章 医用电极与生物电效应测量 简答题 简述医用测量电极类型。 答：医用检测电极按尺寸大小可分为宏电极和微电极。其中，宏电极(macro electrode）是指外形较大的电极，主要用于测量生物体较大组织范国生物电位，常用于检测记录机体器官、组织整体的电活动，又分为体表电极和体内电极；微电极 (micro electrode）用于測量局部组织的细胞外电位变化，其尖端细小，包括金属微电极、玻璃微电极。 如何测评电极的极化阻抗？ 答：有电流通过电极，则说明有电荷直接通过了双电层，这时双电层等效为漏电的电容，其漏电阻抗可称为增量电阻或极化电阻。 电极前置放大电路通常有何要求？简述其原因。 答：在生物电测量回路中，生物组织、电极及二者之问的电解质溶液 （导电膏、组织液等）可看成整个测量系统的信号输出端，为测量电路提供了“信号源”。同时，如前所述，当考虑电极本身阻抗、电极-电解质溶液界面、电极间生物组织的共同阻抗效应时，电极阻抗通常较大。同时，通过电极-电解质溶液界面男合到电极上的生物电信息还需要变换为电压或电流信号，以满足进一步的测量和处理。因此，需要设置具有高共模抑制比、高输入阻抗和高信噪比的前置放大电路。 在脑-机接口等研究中，微电极阵列得到了广泛应用，简述其优点。 答：采用标准的导电性材料；具有更好的信噪比和生物相容性。 设计植入式微电极阵列时应考虑哪些因素？简述其原因。 答：对材料的要求。对电极导线的所有材料包括植入材料和非植入材料、附件；如电极头、电极环、电极导线绝缘层(涂层）、固定套筒、塑形钢丝、静脉拉钩等。需要确认材料的种类、成分和质量控制等。对植入式心脏电极导线的性能要求。对植入式心脏电极导线的化学性能要求。对植入式心脏电极导线的生物相容性。 简述脑电信号的生物医学应用。 答：头皮脑电EEG。用于诊断癫痫、脑肿瘤，也常用于为脑损伤、脑血栓、脑发育异常等疾病的诊断、预后和治疗提供重要临床信息，还可用于睡眠、麻醉状态的监护。 近年来，肌电信号检测在神经工程与康复中得到了高度关注，请简述如何建立一个可用于上肢截肢惠者控制假肢运动的穿戴式肌电信号检测装置。 答：利用双极性表面肌电记录。肌肉收缩时，中枢神经系统将运动指令以神经冲动的形式传递给运动神经元，使其控制肌肉收缩。当检测电极贴于皮肤表面时，由于肌肉、脂肪和皮肤构成的容积导体的滤波作用，动作电位在人体软组织中引起的电流场在检测电极处产生电位，即为 SEMG 信号。 简述生物电检测的干扰。 答：电极-皮肤界面和运动轨迹；市电工频干扰。 简述心阻抗测试的基本原理。 答：心阻抗测量的基本原理是基于生物体结构变化时引起其电阻抗的变化。胸腔组织是导电体，在其两端安放电极，经过电极连线向胸部输入高频低幅恒流电流。由于心脏的收缩与舒张周期性活动，引起胸腔血液流动发生周期性变化，造成胸腔电阻呈周期性改变，用多导生理记录仪将胸腔阻值记录下来，就是心阻抗图。 在记录电生理信号（如表面肌电信号）时，试画图说明电极、组织、电路之间如何形成电流回路？ 答：略。