生物電勢測量的實踐挑戰相關解決方案探討

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

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

在進行生物電勢測量時，臨床醫生需要面對實踐挑戰。 由於時間原因，一個經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，否則醫生在採集信號方面會遇到問題。 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。 在設計信號調理電路時的深謀遠慮，將確保高可靠的測量並節省勞動力和電極替換成本。 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結型場效應晶體管（JFET）輸入儀表放大器的輸入偏置電流低於20pA。

在寬電源電壓範圍工作的放大器具有寬輸入電壓範圍和大增益的優點。 它們能夠應對急診室與手術室的噪聲環境。

AD8625/AD8626/AD8627系列IC採用5V ～ 26V單電源供電。 AD8220與AD8224採用±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態範圍的軌對軌輸出。 AD8220與AD8224內部每路放大器的靜態電流是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。