实验室常用仪器设备和手术器械

第四章　实验室常用仪器、设备及手术器械

第一节　生物信号处理系统

一、概述

功能学实验仪器按功能大致可分为刺激、信号摘记、信号调理、信号记录和观察、信号处理及生命维持六大类。

在功能学研究中，为使机体或离体组织细胞兴奋，需要给予刺激。光、声、电、磁、温度、机械及化学等均可作为刺激因素，使对其敏感的可兴奋组织产生生理反应。功能学实验中应用最多的是电刺激，产生电刺激脉冲的装置为电子刺激器，有恒压和恒流两种输出方式。

生物信号种类繁多，一般可分为两类:一类为电信号，如心电、脑电、肌电等;一类为非电信号，如血压、腔内压、心音、肌张力、体温、肢体活动和脏器舒缩等。摘记电信号可采用引导电极，常用的有金属电极和玻璃微电极。当生物信号为非电信号时，可通过换能器将其转换成电信号。在使用高阻抗的引导电极(如玻璃微电极)时，需要高输入阻抗的耦合放大器来实现阻抗变换;某些换能器也需要特定的耦合放大器来实现信号形式的转换。

信号调理类仪器包括各种用途的放大器，根据实验需要使用单种放大器或使用多个放大器串联。信号调理类仪器的作用是放大信号的幅度并改善信号的质量，便于信号的观察、记录和分析。由于生物电信号通常比较微弱，信号源内阻大，易受内外各种因素的干扰，因而要求放大器应具有高增益、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声和低漂移等技术指标。

传统的信号记录和观察类仪器有:记纹器、示波器、记录仪、磁带机和照相机等。

信号处理类仪器主要有:微分器、积分器、频率计数器、叠加仪等。

在功能学实验中，为了保证机体或离体组织内、外环境的恒定，需要使用生命保障类仪器，如:动物人工呼吸机、恒温槽、离体灌流装置、Langendorff心脏离体灌流装置和神经屏蔽盒等。

传统的功能学实验装置如图4- 1- 1所示。

随着计算机技术的高速发展，计算机在医学教育和研究领域的应用越来越广泛，由计算机、A/D、D/A接口、适配器、应用软件等构成的计算机信号处理系统正在取代示波器、记录仪、积分仪、叠加仪等传统仪器，成为功能学实验的主要工具。功能学实验在经历了机械记录器时代和电子记录仪时代之后，已逐步进入计算机时代。用以计算机为中心的生物信号处理系统代替常规实验仪器，既可简化实验装备，又可提高实验质量，是学生实验改革的方向。

图4- 1- 1　功能学实验装置

生物信号处理系统由硬件和软件组成。硬件包括信号预处理系统(具有信号放大、电平匹配、高通和低通滤波、数/模和模/数转换、数据传输等功能)和计算机系统。生物信号经过预处理后输入计算机，并由计算机进行实时处理和信号储存。储存的信号可进行脱机处理，即在实验完毕后将储存的信号读出，然后再测量或计算所需的参数。生物信号处理系统组成见图4- 1- 2。

图4- 1- 2　生物信号处理系统组成

复旦大学上海医学院生理与病理生理学系是国内医学院校中进行计算机应用和开发较早的单位之一。1982年至今已开发成功了6种不同类型的生物信号处理系统，近几年研制成的“SKY型生物信号处理系统”和配套的功能学实验软件，具有较强的功能，使用方便，目前正在教学及科研中普遍应用。

二、“SKY型生物信号处理系统”硬件结构

“SKY型生物信号处理系统”结构框图见图4- 1- 3。虚线框内为信号预处理系统。

图4- 1- 3　“SKY型生物信号处理系统”结构框图

“SKY型生物信号处理系统”含四路程控放大器，两路智能刺激器输出。信号预处理系统通过并行口与用户计算机连接。

主要技术指标:

1．模/数转换器分辨率12位，转换电压0～5 V，转换时间5 μs，四路最大采样率为10 kHz。

2．两路智能刺激器输出，输出幅度分别为0～5 V和0～40 V。

3．设有外触发单稳态电路，在某些程序中用于与外部仪器同步操作，外触发信号幅度5～10 V。

4．程控放大器主要技术指标

( 1)输入阻抗　＞10 MΩ。

( 2)噪声　＜50 μV (输入接地，滤波100 kHz)。

( 3)增益　分1、2、4、8、10、20、40、80、100、200、400、800、1000、2000、4000和8000共16档。

( 4)时间常数　分DC、1S、0．1S和0．01S(即低频滤波为DC、0．16 Hz、1．6 Hz 和16 Hz) 4档。

( 5)高频滤波　分50 Hz、500 Hz、5 kHz和50 kHz 4档。

( 6)输入耦合　分正常和反相两档。

信号预处理系统前面板见图4- 1- 4。

通道输入口可连接引导电极、压力、张力和温度等各种换能器。

通道调零用于手工调节输出信号的基线。

压力与张力换能器的定标在出厂时已做好，实验时只要读入相应的定标文件即可。

5．“SKY型生物信号处理系统”软件简介。

“SKY型生物信号处理系统”可对血压、心电、脑电、细胞放电、脉搏、呼吸等生物信号进行多种处理，适用于生理、病理生理和药理等学科的学生实验和科研实验。

图4- 1- 4　信号预处理系统前面板

实验软件“功能学科实验软件包”( MFLab200)包括如下软件:

( 1)神经干动作电位电生理实验。

( 2)诱发脑电实验。

( 3)心血管活动调节及药物的影响。

( 4)休克病理生理学及治疗学。

( 5)呼吸调节及药物影响。

( 6)泌尿生理、肾衰及利尿作用。

( 7)消化道平滑肌生理特性及药物对离体肠的作用。

( 8)在位兔心脏生理性调节及离子药物的作用。

( 9)心律失常及其药物治疗。

软件包能同时采集4路原始信号，并能对各路信号分别作频率、直方图、微分、积分或触发积分等实时处理，还可对信号作拟合、双信息图、相关、功率谱分析及叠加平均等处理。软件包还具有BMP生成、DDE数据交换等功能。

MFLab200附带了一个实验编辑软件，实验者可根据实验要求编辑信号端口、选择处理方法并设置控制模式。实验编辑软件使软件包的应用面更广，使“SKY生物信号处理系统”的功能更强大。

MFLab200可运行自行编辑的实验配置文件，方法:在实验选项对话框中选择“MORE”，然后在弹出的文件对话框内选择所需的实验配置文件(后缀为INF)即可。

三、“MFLab200功能学科实验软件包”使用说明

MFLab200在Windows2000/xp下运行。

程序运行后，弹出一个关于MFLab200信息的对话框，单击对话框右上角的关闭按钮或按Enter/Esc键关闭对话框。

随后弹出一个实验选择对话框，实验者可选择列出的实验或另行选择其他实验。移动鼠标选择实验项目，当选中某一项目时，光标变为“手状”图标，按下鼠标左键，程序自动装载该实验项目的配置文件。如选择More，程序弹出打开文件对话框，实验者可选择其他配置文件(扩展名为INF)。

(一)程序菜单条目

1．文件

( 1)新建

( 2)打开

( 3)另存为

( 4)改变实验设置

( 5)打开配置文件

( 6)图像设置

( 7)打印预览

( 8)打印

( 9)打印设置

( 10)退出

2．功能选择

( 1)浏览和测量

( 2)计算与分析　①双曲线拟合;②双信息图;③相关分析;④功率谱分析;⑤叠加平均。

( 3)采集信号

3．数据测量

( 1)设置测量方式

( 2)显示汇总表

( 3)清除汇总表

4．数据处理

( 1)信号后处理

( 2)计算区段参数

( 3)去除干扰

5．数据传送

( 1)生成BMP图像文件

( 2)数据生成Text文本

( 3)测量汇总表传送到Excel

( 4)区域拷贝

6．坐标

( 1)增大X轴尺度

( 2)缩小X轴尺度

( 3)改变Y轴尺度

7．帮助

( 1)关于MFLab200

( 2)帮助

( 3)多媒体演示

程序功能可通过菜单来选择。某些菜单功能在工具栏上有对应的控制图标，可单击对应的控制图标简便地实现菜单功能。工具栏(图4- 1- 5)上的控制图标有:新建、打开、另存为、打印、浏览和测量、采集信号、增大X轴尺度、缩小X轴尺度、改变Y轴尺度和帮助等。当鼠标箭头移到工具栏的某一图标时，在其旁边显示功能提示，在程序窗口下方的状态栏上显示稍为详细的提示。

图4- 1- 5　工具栏上的控制图标

(二)菜单功能详解

1．文件

( 1)新建　新建一个数据文件。弹出一个新建数据文件对话框(图4- 1- 6)，输入有关实验的说明后关闭对话框。如果先前的数据未保存过，程序提示存盘。

在对话框中输入实验说明和外接放大器的增益，如未接外部放大器，增益输入1。在心血管实验中，如果第一通道为ECG，第二通道为BP，通过复选框选择可用BP的微分代替ECG来检测心率。处理系统以单路50 kHz的最高采样率采集数据，在连续记录时，传回计算机的数据被再次抽样，再次抽样率(数据传送率)可选为1 000 Hz或5 000 Hz。再次抽样时，系统作了峰值保持处理，保证了传回的数据中不遗漏放电脉冲。

程序会自动根据日期和时间命名一个临时数据文件，操作者也可自行命名一个临时数据文件。在实验中，一旦出现掉电、死机等情况，可重新运行程序，调用菜单中［文件］/［恢复数据文件］功能，读出临时文件后再另存为MFL数据文件。

图4- 1- 6　新建数据文件对话框

( 2)打开　打开一个先前存入的数据文件。文件扩展名默认为MFL，可选择文件类型为*．*，列出所有文件。如文件数据结构与当前实验配置不符，程序显示出错信息。打开的老文件只能用于测量和分析，不能应用采样功能在其后面添加数据。

( 3)另存为　储存当前数据，如果输入的文件名不带扩展名，程序自动加扩展名MFL。

( 4)改变实验设置　重新设置实验参数和通道参数，共有5个标签页。其中1个标签页用于设置实验参数，另外4个标签页分别用于设置4个通道的参数。

实验参数包括:引导电极间距离、采样间隔、刺激器最高频率和刺激器最大串长。

通道参数包括:放大器增益、定标值1、定标值2、复零时间和等待时间。

以上项目根据实验的配置而自动被允许或禁止。当数据一旦开始储存后，本功能失效。

( 5)打开配置文件　改变实验配置文件，如果先前的数据未保存过，程序提示存盘。

( 6)图像设置　在“休克病理生理学及治疗学”实验中，如果图像卡存在，该功能有效，并允许在应用的情况下，用以设置图像卡。

( 7)打印预览和打印　打印预览或打印当前页面的图形。打印预览和打印前均需输入打印线条的宽度，数值越大，线条越粗。程序没有提供测量汇总表打印功能，实验者可应用本程序提供的DDE功能将数据传送给Excel再作进一步处理。

( 8)打印设置　设置打印机参数。

( 9)退出　结束程序运行。如果先前的数据未保存过，程序提示存盘。

2．功能选择

( 1)浏览和测量　在存在有效数据的情况下，屏幕显示原始信号和第二信息(如心率、微分、直方图等)曲线。如信号以触发方式采集，屏幕右方显示程控刺激器的所有参数。

程序以500个数据作为一个记录进行浏览和测量。窗口下方的滑动条用来选取记录。拖动滑动块可指向任意一个记录;单击滑动条两端的箭头左移或右移一个记录;单击滑动块两旁的空白处可向前或向后搜索临近的标记(在实验过程中打入，见“采集信号”有关条目)，并跳转到有标记的记录，如搜索不到标记，则左移或右移一个记录。

在原始信号和第二信息区按下鼠标左键并移动鼠标，屏幕上显示两个垂直的红色光标。第一个光标落在鼠标左键按下处，第二个光标跟着鼠标移动，其所在处的数据在窗口下方的状态栏上显示出来。释放鼠标左键后，若信号以触发方式采集，屏幕右方显示两个光标的时间间隔和变化率(或传导速度) ;若信号以连续方式采集，屏幕右方显现两个光标间数据的最小值、最大值、平均值、P- P值(最大值与最小值之差)和两个光标的时间间隔;在采用触发积分时，还报告每分钟放电的串数。最小值、最大值、平均值、P- P值、光标时间间隔和每分钟放电串数等数据被保存在汇总表中。

如果两光标间的时间间隔为零，光标消隐，屏幕右方显示区被清除。

状态栏上显示的光标所在处的数据由于压缩显示或展开显示等原因，可能与实际曲线有所偏离，实验者可根据曲线加以判别。

( 2)计算与分析

1)双曲线拟合:在“刺激强度—时间曲线”实验中应用。程序显示脉冲宽度和刺激强度的列表供实验者选择有效记录，实验者选择好记录后关闭列表框，屏幕显示双曲线方程、拟合指数R及双曲线图形。

2)双信息图:在“左心室内压分析”实验中应用。心力环和收缩速度环的坐标在“浏览和测量”功能下调整。程序如果找不到心动周期则提示出错，否则显示心力环、收缩速度环和分析得到的结果。

3)相关分析:当采集单路信号时，做自相关分析;当采集两路或两路以上信号时，对第一路和第二路信号做互相关分析。

4)功率谱分析:在“人体自发脑电观察”实验中应用。程序采用平均周期图法求得信号的功率谱。

5)叠加平均:用触发方式采集的信号，如果全部记录的采样间隔相等，可作叠加平均。先输入作叠加平均的记录范围，然后屏幕显示叠加平均后的曲线。

在显示相关曲线、功率谱曲线或叠加平均曲线时，提供了单光标测量功能。在图形区按下鼠标左键，屏幕出现一红色光标。移动鼠标，光标跟着移动。光标所在处的数据在窗口下方的状态栏上显示出来。释放鼠标左键后，光标消失。

( 3)采集信号　启动采样后，屏幕中间为信号显示窗口。屏幕右边为实验控制面板。实验控制面板包括存储及标记控制、扫描控制、定标和阈值控制、改变输出曲线的Y坐标控制、放大器控制、刺激器控制等诸多按钮(图4- 1- 7)，其说明如下。

图4- 1- 7　实验控制面板

1)存储及标记控制

［储存］　信号储存开关，按一下为“开”，再按一下为“关”。当储存信号开关处于“开”状态时，其左边的“灯”发出红光。

程序可用两种方式储存信号数据:一是按指定的采样率储存;二是按屏幕储存。在按屏幕储存信号时，扫描速度决定了存盘采样率;按指定采样率储存信号时，扫描速度的快慢不影响采样率。

程序以500个数据为一个记录，并限定最大储存量为1 000个记录，即500 000个数据。当采用屏幕储存方式时，假定X轴扫描时间为6 s，可储存1 h的数据，像血压、呼吸、平滑肌张力等慢信号，X轴扫描可减慢，记录时间便随之加长。实验时，一般均选取重要时段予以储存，故500000个数据的储存量能满足大多数实验的要求。屏幕上方有一储存量指示条，红色条带的长短表示储存量的大小，缓冲区存满后可先将数据存盘，再新建一个文件，实验仍可继续。在以触发方式扫描信号时，如不对信号作叠加处理，则按一次“储存”仅保存一幅信号。

［标记］　在储存信号开关处于“开”状态，且扫描方式为连续时，“标记”按钮有效。单击该按钮，程序记忆该标记的序号、输入的标记字符(在标记字符输入框中输入，允许的字符为字母、数字和其他无特殊用途的符号)，以及当前时间。这些标记在测量信号时十分有用，实验者应在实验的关键时刻(如实验开始、实验结束、储存停顿后继续、给药、刺激或其他处理时)设置标记。

［退出］　结束信号采集，返回浏览和测量页面。

［重连］　当信号采集停止或出现错误时，可单击“重连”按钮，使计算机与采集系统再次连接。

2)扫描控制:扫描方式有两种，即触发扫描和连续扫描。

连续扫描时X轴时间最小为500 ms。

触发扫描时X轴时间最小为10 ms。

在连续采样过程中，程序每隔1秒钟在状态条上显示实时处理结果。当有一路信号作心率检测时，如果它本身或另有一路信号是血压(程序以单位mmHg或kPa来识别)，则同时报告收缩压、舒张压和平均压。

［＜＜|＞＞］、［＞＞|＜＜］改变X轴扫描时间，改变的范围在不同的情况下有不同的限制。当扫描方式为“连续”、储存方式为“按屏幕”且已储存数据时，该按钮失效。按动此按钮速度不能太快，否则会使程序因来不及处理消息而出现采样错误。

［启动或停止扫描］　在触发方式扫描时有效。单击该按钮启动或停止扫描。

触发方式分自动、外触发和内触发3种。自动时，按一定时间间隔触发扫描，时间间隔可手工输入，默认为1 000 ms。外触发时，扫描与外部刺激器输出同步。内触发，扫描与一通道信号同步，触发阈值和触发极性自行设定。内触发方式在单通道记录时有效。

3)定标和阈值控制:设有4组定标和阈值控制按钮(阈值控制按钮用↑↓表示，与其左边的定标按钮组成一组)，分别对4个信号通道起作用。当某一通道无须使用定标按钮或阈值按钮时，相应的按钮被禁止。

［定标］　单击此按钮，弹出定标对话框(图4- 1- 8)，选中某一项后按确定。

图4- 1- 8　定标对话框

在以触发方式扫描信号时，如当前信号有效且处在单触发状态，程序会询问是以当前信号来定标还是等待下一幅信号来定标，实验者可根据需要选择。定标前，先选择信号定标方式(低值定标、高值定标或双值定标)，实验者根据自己的定标方式加以选择，譬如用方波定标血压时选用双值定标;张力换能器基线定标时选用低值定标;张力换能器悬挂砝码定标时选用高值定标。低值定标和高值定标必须相继完成，如单做其中之一，信号绝对数值不正确。

做过定标后，相应通道的Y轴坐标被修改。

定标值可存盘，定标值也可从定标文件读出。

当通道信号无须定标或程序已储存数据时，该按钮失效。

［附］　血压定标方法

压力换能器初次使用时需采用血压计定标，再次使用时只要读入定标文件即可。

( 1)用血压计

a．增益调到100(放大器增益较小，Y轴量程较大)或200(放大器增益较大，Y轴量程较小)。

b．基线调零(压力换能器通大气，调节放大器相应通道的位移电位器旋钮，使屏幕上显示的信号基线稍高出该通道Y轴标尺的底部)。

c．单击相应通道的“定标”按钮，出现对话框后选“低值定标”，单击“确定”(此时“0”刻度线会自动对齐基线，定标结果暂不保存)。

d．将血压计与换能器连接，给血压计充气加压，使血压计汞柱维持在100 mmHg不变。

e．单击相应通道的“定标”按钮，出现对话框后选“高值定标”，单击“确定”。

f．保存定标文件(建议以所使用的放大器增益倍数和定标mmHg值为文件名，例如: BP100 倍100 mmHg或BP100倍200 mmHg)。

注:Ⅰ．如更换换能器或换能器使用日久后出现灵敏度改变，则必须用血压计重新定标。

Ⅱ．定标时，扫描速度选500 ms或1 s。定标对话框弹出后，如满屏信号平直，可确认定标方式，否则单击“放弃”按钮，待信号符合要求后，再次定标。

Ⅲ．记住定标文件保存的路径。

( 2)读取文件定标

a．运行程序并选择实验项目后，该实验项目最近一次使用时的系统配置和定标文件会自动载入，使用时不必再作任何设置。

b．实验过程中，如改变了放大器的增益倍数或感到先前的Y轴量程太大或太小，可读入合适的定标文件(读入定标文件前，先将放大器的增益倍数选择为与定标文件所使用的增益倍数相同的值)。

c．读取文件定标后，如基线不在Y轴的“0”刻度处，可调节放大器相应通道的位移电位器旋钮，将基线调至“0”刻度处即可。

d．读取文件定标后，如Y轴的“0”刻度位置不正确(太高或太低)，可先将基线调至正确位置，再单击相应通道的“定标”按钮，出现对话框后选“低值定标”，单击“确定”，此时“0”刻度位置改变，与设置的基线水平吻合(新的定标值建议保存，以替换原来的定标文件)。

［↑］［↓］　当信号作频率、直方图及触发积分处理时有效。单击［↑］或［↓］使检测门槛电平(用一根水平红线表示)上升或下降。在实验过程中要随时调整检测门槛电平，以保证脉冲或周期性信号起始处的上升段越过检测门槛电平，同时又要避免噪声或周期性信号中其他上升段越过检测门槛电平。

4)改变输出曲线的Y坐标:共有4组，用于放大和缩小第二信息曲线的幅度(原始信号的幅度在采样时不能改变)。

［¤］　放大第二信息曲线的幅度。

［⊙］　缩小第二信息曲线的幅度。

5)放大器控制:在相应的下拉列表中选择增益、时间常数(低频滤波)、高频滤波和输入耦合。

由于模数转换器的分辨率和转换范围均有一定限度，因而放大器的增益要合适，太小了信号会分辨不清，太大了又会使信号溢出。

为去除信号中的噪声和干扰，便于信号的观察和分析，“SKY型生物信号处理系统”中加入了无源RC滤波器。

无源RC滤波器由电阻( R)和电容( C)组成，根据RC的不同组合形成低通滤波器或高通滤波器(图4- 1- 9)。

图4- 1- 9　RC无源滤波器

根据电容C的容抗可知，信号频率越高，电容的容抗越小。对于直流来说，电容相当于断路，对于频率为无穷高的信号来说，电容相当于短路。

可见，在图4- 1- 9( A)中，电容C对低频信号起到了阻挡作用，而在图4- 1- 9 ( B)中，电容C对高频信号起到了泄漏作用。两者的截止频率为

式中RC称为时间常数。

使用者可根据信号频带设置时间常数和高频滤波，以滤去不需要的频率成分。对于肌张力和血压，时间常数取DC，高频滤波取50 Hz或500 Hz;对于细胞内记录，时间常数取DC，高频滤波取50kHz;对于心电、肌电、脑电，时间常数取1s或0．1 s，高频滤波取5 kHz或50 kHz;对于神经干放电和细胞外放电，时间常数取0．1 s或0．01 s，高频滤波取5 kHz或50 kHz。时间常数1 s相当于低频滤波0．16 Hz，0．1 s相当于1．6 Hz，0．01 s相当于16 Hz。图4- 1- 10显示了不同时间常数和高频滤波时的信号输入、输出情况。

6)刺激器控制:刺激器控制组件包括1个编辑框，1个按钮和6个滑动条。这些控制件根据实验设置不同分别被允许或禁止。

［前延时］　为编辑框。在框内输入前延时时间，单位为ms。

［刺激］　　在扫描方式为连续时有效。单击该按钮，程控刺激器根据设定的参数输出刺激脉冲。如在串脉冲尚未结束时再次单击该按钮，刺激时间顺延。

以下滑动条用于改变刺激器的其他参数。

［脉冲间隔］　 改变两个刺激脉冲的间隔，当刺激输出为双脉冲时有效。

［脉冲1强度］　改变脉冲1的强度。

［脉冲2强度］　改变脉冲2的强度，当刺激输出为双脉冲时有效。

［刺激频率］　 改变串脉冲的频率。当最大刺激频率或最大刺激时间设置为0时，该滑动条失效。

［刺激时间］　 改变刺激串长。当最大刺激频率或最大刺激时间设置为0时，该滑动条失效。

［脉冲宽度］　 改变脉冲1和脉冲2的宽度。

［主周期］　　 设定两次刺激之间的间隔。

［重复次数］　 设定刺激重复次数，当“重复次数不限”复选框选中时无效。

刺激脉冲序列见图4- 1- 11。

图中，t1为脉冲间隔，等于刺激频率的倒数，即t1= 1/f; t2为双脉冲时延; t3为脉冲宽度; t4为脉冲串长; t5为主周期，即两次刺激的相隔时间; t6为总周期，等于主周期与重复次数( n)的乘积，即t6= t5×n。

图4- 1- 10　不同时间常数和高频滤波时的信号输入、输出情况

图4- 1- 11　刺激脉冲序列

3．数据测量

( 1)设置测量方式　选择光标测量、自动测量方式1或自动测量方式2。自动测量方式1的功能为自动测量各标记后各通道的数值，测量时间区段在对话框中设定;自动测量方式2的功能是自动测量各标记后若干周期内收缩压、舒张压、平均压及心率的平均值，测量周期数在对话框中设定，如实验记录项目中无血压或心率，自动测量方式2无效。

( 2)显示汇总表　对于连续记录的原始信号，可用光标测量(见“功能选择”下的“浏览和测量”条目)，测量得到的数据以汇总表的形式显示。显示汇总表包括区段时间、标记信息及各导信号的数值。列表框下的单选按钮用以指定显示最小值、最大值或平均值。

( 3)清除汇总表　清除汇总表测量得到的数据。

4．数据处理　数据处理功能在数据浏览和测量页面时有效。

( 1)信号后处理　信号后处理对话框见图4- 1- 12。后处理项目包括心率、积分和直方图。对信号积分或作直方图处理时，复零时间、噪声水平和脉冲上、下检测门槛可重置。

( 2)计算区段参数　计算区段参数对话框见图4- 1- 13。

对测量光标划定的区间作脉冲个数及信号幅度等分析。通道号、噪声水平及检测阈值可自行设定。

( 3)去除干扰　在某些特定的情况下，用于剪除干扰片断。

5．数据传送

( 1)生成BMP图像文件　将当前页面的图形生成BMP图像文件，以便在Word、画板、Photo等文档中使用。BMP图像的区域可以选择，可仅包含图像区，也可包含数据显示区。

( 2)数据生成TEXT文本　数据生成TEXT文本对话框见图4- 1- 14。

该功能将两个测量光标间的信号生成TEXT文件，数据源除了原始信号和实时处理的信息外，还提供了1、2通道和3、4通道间信号强弱比较统计。“信号强弱比较统计”在用两室迷宫观察动物行为时有用。

图4- 1- 12　信号后处理对话框

生成TEXT文件的数据包括最小值、最大值、平均值和峰-峰值。如果信号为血压，程序采用周期判断方法求得每一周期的收缩压、舒张压、平均压和脉压差，然后求出统计间隔内的平均值。

统计间隔在5 s至30 min之间选择。当选取最小间隔时，所有原始数据均被写入TEXT文件。

按“确定”按钮，弹出一个文件对话框，输入文件名并按“确定”按钮后，数据文件被写入磁盘。

图4- 1- 13　计算区段参数对话框

( 3)测量汇总表传送到Excel　在运行Excel的情况下，将测量汇总表的内容以DDE方式发送给Excel。程序传送给Excel的数据是用斜杠分界的最小值、最大值和平均值，实验者可根据需要在Excel中对数据做一些整理。

图4- 1- 14　数据生成TEXT文本对话框

( 4)区域拷贝　在测量区按住鼠标右键并移动鼠标，放开鼠标右键圈定拷贝区域，然后用该功能将圈定区域拷贝到剪辑板，拷贝的图像可粘贴到画板、Photoshop或Word文档中去。

6．坐标

( 1)增大和减小X轴尺度　这两项在“浏览和测量”页面时对连续储存的信号有效。增大X轴尺度可将多幅图形压缩在一起，便于观察。减小X轴尺度将压缩图形逐步还原。

( 2)改变Y轴坐标　在“浏览和测量”页面或“计算与分析(功率谱分析)”页面时有效。用于改变原始信号、第二信息或功率谱图形的坐标。

程序在工具条中还提供了如下3个控制按钮。

1)全压缩原始信号。

2)全展开原始信号。

3)选择任意区段压缩显示。

此3个按钮在信号浏览时有效。

7．帮助

( 1)关于MFLab200　显现关于MFLab200的对话框。

( 2)帮助　提供联机帮助。

［附］　微循环观察窗口的开启和关闭功能

在“休克病理生理学及治疗学”实验中，如果存在可用视频设备，该功能有效。微循环观察窗口见图4- 1- 15。

图4- 1- 15　微循环观察窗口

程序采用“飞点法”测量血流速度。在图像区按住鼠标左键并沿着血管走向移动，划出飞点轨迹。释放鼠标左键后，飞点便以设定速度流动。

在图像区按住鼠标右键并移动。释放鼠标右键后，弹出一个对话框，报告始末点之间的距离。该操作可用以测量血管的直径。

视频图像的亮度和对比度可用相应滑动条调节。

移动流速滑动条改变飞点速度，使飞点速度与实际血流速度吻合(同步)，此时报告的飞点速度便是血流速度。

“倍率”为显微镜的放大倍数。

视图大小可通过“视窗放大”和“视窗缩小”改变。

微循环观察窗口的开启和关闭均通过单击工具条上的图标完成。

四、“MFLabEdit”使用说明

MFLab200附带的实验编辑软件MFLabEdit给实验者提供了一个很实用的工具。实验者可以根据自己的实验要求编辑信号端口、选择处理方法并设置控制模式。

程序菜单条目包括新建、打开、保存、另存为和退出。

在新建INF文件或打开原有的INF文件后，屏幕显示一输入对话框，该对话框包括1个“处理方式”标签页、1个“刺激器”标签页和4个“信号通道”标签页。

“实验控制”标签页含如下条目。

［实验名称］　输入实验名称。MFLab200在装载该INF文件后，实验名称会在标题条上显示。

［信号存储方式］　选择“储存屏幕”或“按设定的采样率储存”方式。

［扫描方式］　选择“连续”或“触发”扫描方式。

［计算方法］　根据需要选择“拟合”、“双信息图”、“相关”和“FFT”。请注意，“拟合”是对脉冲宽度与刺激强度作双曲线拟合，只能在“刺激强度—时间曲线”或类似的实验中应用;“双信息图”只能在“心功能分析”实验中应用。

［引导电极间距离］　在“神经干动作电位传导速度”或类似的实验中应用。

［采样间隔］　设置采样间隔。采样间隔＜1 ms时，程序采用高速采样。此时只能选择“触发”扫描方式且采样的通道数不能＞2个。

“刺激器”标签页含如下条目。

［脉冲输出方式］　选择“不使用刺激器”、“单脉冲刺激”或“双脉冲刺激”。

［刺激器最高频率］、［刺激器最大串长］　设置刺激器最高频率和刺激器最大串长。当实验不需要串刺激时，这两个参数可置为“0”。

“信号通道”标签页含如下条目。

［使用该通道］选中该复选框后，可对该通道编辑。使用的通道应连续，也就是说，不使用1通道就不能使用2、3、4通道，不使用2通道就不能使用3、4通道，依此类推。

［采用定标］　选中该复选框后，可设置“定标值1”和“定标值2”。否则设置“放大器增益”。

［信号名称］

［单位］

［放大器增益］

［定标值1］

［定标值2］

［处理方式］　选择“无”、“心率”、“直方图”、“微分”、“定时积分”和“触发积分”。

［复零时间］　在信号作“直方图”、“定时积分”时有效。

［等待时间］　在信号作“触发积分”时有效。

注意点:

1)在设置的参数中，引导电极间距离、刺激器最高频率、刺激器最大串长、放大器增益、定标值1、定标值2、复零时间和等待时间可定一个大概的数字，在实验时通过MFLab200的“改变实验设置”菜单命令重新设置各项参数的精确值。

2)实验配置文件的扩展名为INF，自行编辑的INF文件，不要与现有的INF文件重名，也不要随便删除或重命名INF文件。丢失了INF文件，用该模板保存的数据便无法读出和分析。

第二节　生物信号传感器

一、概述

在生物医学测量中，各种类型的传感器(换能器)，其作用都是把生物体非电量现象变换为相应的电量，然后经放大后进行记录或处理。

传感器一般由敏感元件、传感元件和测量电路3部分组成，有时还加上辅助电源。组成框图见图4- 2- 1。

图4- 2- 1　传感器组成框图

敏感元件是接受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件。如膜片可以把被测压力变成位移量。又如热电偶它能直接输出电量，因而既是敏感元件又兼为传感元件。

传感元件又称变换器，是传感器的重要组成元件。传感元件可以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量，如热电偶和热敏电阻。

传感元件也可以不直接感受被测量，而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。例如差动变压器式压力传感器，并不直接感受压力，只是感受被测压力成确定关系的行铁位移量，然后输出电量。

测量电路能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路。测量电路视传感元件类型而定。使用较多的是电桥电路，也使用其他特殊电路，如高阻抗输入电路。由于传感元件的输出信号一般比较小，为了便于显示和记录，大多数测量电路还包括了放大器。

传感器按输入量的物理性质大致可分为:力、位移、速度、加速度、流体压力、流量、温度、时间、声、光、磁等传感器。

按工作原理可分为电阻式、电感式、电容式、压电式等传感器。(www.xing528.com)

按能量传递方式可把所有传感器分为有源传感器和无源传感器两大类。

医用传感器是功能学实验中不可缺少的工具，它的优劣直接影响了实验的水平和质量。功能学实验中所应用的换能器种类较多，图4- 2- 2列举了几种常用的换能器。

下面列举几种非电性生物信号，分别说明它们的特性、换能方式和对传感器的要求。

1．血流量　血流量是脉动式的，频率为0～100 Hz，其幅度取决于被测部分弹性血管的类型，流速大约为1 230 cm/s，通常从血管外面进行测量。测量时要求不干扰正常的流动。目前大部分采用超声流量计和电磁流量计。如果进行体内测量，则插入体内的传感器必须不使人体的化学成分变化。

2．血压　一般是从体外进行测量，最常用的充气臂带测量法，可以测量出收缩压的最大值和舒张压的最小值。要测出完整的压力波形，一般的频响要求为1～300 Hz，幅值范围为20～300 mmHg，即在静脉系统为0～15 mmHg，动脉系统为0～300 mmHg。如果直接在心脏或血管里进行测量，通常是将传感器或其测量系统的一部分装在导管端上伸入体内的测量部位，但必须不干扰人体的正常功能。

图4- 2- 2　常用换能器

A为压力换能器; B为呼吸流速换能器; C为张力换能器; D为脉搏换能器; E为温度换能器; F为位移换能器

3．心音　心音的测量需要有一个能输出1 mV电压，频响为5～2 000 Hz的传感器，如压电式、驻极体式拾音器等。在心内的测量灵敏度要求为10 mV/μPa，在体外则应为1 000 mV/μPa。

4．呼吸和流量　人类的呼吸在安静情况下每分钟为8～20次，在运动或病理情况下大大加快。健康人在安静时每分钟呼吸的空气总流量为6～8 L。呼吸过程中的空气流量是不均匀的，在平静呼吸过程中，瞬间的高峰气流量为每分钟20～40 L。在轻微运动时的瞬间高峰呼吸气流量能达到每分钟80～100 L。在激烈用力或心情激动、忧虑、恐惧的时候，瞬间高峰呼吸气流量竟能达到每分钟500～800 L之多。例如在打喷嚏和咳嗽的时候就有这样高的气流量。动物的呼吸次数一般比人类快，呼吸流量视动物的种类和体型而有较大差别。

呼吸气流通常都是潮湿的，因而要求传感器能在高度潮湿的环境中应用。

5．体温　通常体内温度变化范围为35～44℃，体表为20～38℃，一般需要0．1℃的精确度。在诊断血管疾病时，有时最好测量手指端和脚尖的温度。对温度的敏感元件要求灵敏度高、响应要快，现大多数用热敏电阻。

二、传感器的基本原理

1．压电式传感器　石英、电气石、酒石酸钾钠、钛酸钡陶瓷等都是离子型晶体，由于结晶点阵的有规则分布，当发生拉伸或压缩等机械形变时，使原子结构中的电荷分布不对称，导致晶体表面产生电荷，这种电极化现象称为压电效应。压电效应是可逆的，即当施加电压于晶体时，它的大小将发生变化，即伸长或缩短，这种现象称为电致伸缩。

压电现象可用来变机械振动为电振荡，反之也能把电振荡变成机械振动。如工业上用的超声探伤仪器和临床上用的超声诊断仪的发射和接收声波的装置，分别由两块压电材料制成的，也有用同一块材料而“身兼两职”的。

压电型传感器在医学上广泛用于测量各种压力(如血压、眼压、心内压等)，心音、超声发射与接收，以及生理实验室用的脉搏描记、心尖心动图、心音图等。这类传感器具有频率特性好、方向性强、能抑制来自体内和体外的噪声干扰等优点。

2．电阻式传感器　电阻式传感器的种类很多，在医学上应用十分广泛，它的基本原理是将非电量转换成电阻值，然后通过对电阻值的测量来达到测量非电量的目的，主要用在对压力、张力和温度的换能。

由于构成电阻的材料很多，例如有导体、半导体、绝缘体和电解质溶液等，而引起导体、半导体电阻变化的物理原因也很多，例如:长度变化、内应力变化、温度变化等。根据这些不同的物理原理，产生各种各样的电阻式传感元件及由这些元件组成的电阻式传感器。

下面将讨论的电阻式传感元件有:电阻应变片、热电阻和热敏电阻，并由这些元件组成的传感器和固态压阻式传感器。利用电阻式传感器可以测量力、位移、形变、加速度和温度等非电量参数。

( 1)电阻应变片　电阻应变片是把一根电阻丝机械地分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。它的一个重要参数是灵敏系数α。

设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R。当它的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。

经数学推导，可得到如下关系式

可见，应变电阻片的灵敏度是由其组成材料的泊松系数和电阻率相对变化量与相对伸长之比决定的，它是比较应变电阻片性能好坏的重要指标，因为不同材料的泊松系数和Δρ/ρ不同，所以灵敏度也不同。理论证明，任何材料的泊松系数都＜0．5。金属的压阻效应较小，所以应变灵敏度较低，半导体应变片(包括硅应变片)的压阻效应较大，它的应变灵敏度比金属丝要高百倍左右。

金属电阻应变片常用的形式有金属丝式、箔式。薄膜式、金属丝式分圆角、线栅式两种，以前一种最常见。图4- 2- 3( A)为金属丝式电阻应变片示意图。

图4- 2- 3　电阻应变片和半导体应变片示意图

( 2)半导体应变片　金属丝式和箔式应变片性能稳定、精度较高，至今还在不断改进和发展，并在一些高精度应变式传感器中广泛应用。这类应变片的主要缺点是应变灵敏系数较低，为了提高应变片的灵敏系数，出现了半导体应变片。半导体应变片分为体型、薄膜型和扩散型3种类型。

将按一定晶向切割下来的硅条，经腐蚀成形，在硅条的两端蒸镀金膜，焊上内引线，将硅条粘贴在胶膜基底上，然后将内引线引出，即构成体型半导体应变片，见图4- 2- 3( B)。

扩散型半导体应变片是电阻率很大的不掺杂单晶硅的支持片上直接扩散一层型或型杂质，形成一层极薄的型或型导电层，然后在它上面装上电极而成。

半导体应变片的工作原理是半导体单晶的压阻效应，对一块半导体的某一晶面施加一定的应力时，其电阻率和几何尺寸都会产生一定的变化，但其形变很小，几乎可以不考虑，主要是电阻率的变化(压阻效应)。半导体应变片的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大50～100倍。

制造半导体应变片的材料有锗、硅、锑化铟、磷化镓等，但常见的是硅和锗，因为它们的压阻效应大。

半导体应变片的突出优点是灵敏度高，可测微小应变，且机械滞后小、体积小，缺点是温度稳定性差和灵敏度的非线性大，所以在使用时，必须采用温度补偿和非线性补偿。

应变片可以把应变的变化转移为电阻的变化，为了显示和记录应变的大小，还必须把电阻的变化再转换为电压或电流的变化。由于应变片转换成相应的电信号都是比较微弱的，一般都不可能直接用来观察或记录，通常多借助于电桥电路，由被探测的生理信号促使桥臂上某一应变片的参数变化，因而使电桥失去平衡，两端的电位跟着被测信号而发生变化，再把这变化引入到放大器的输入端进行放大，完成换能过程。

( 3)热电阻和热敏电阻式传感器　热电阻是利用导体电阻随温度变化这一特性制成的一种热敏元件。热电阻具有正值的电阻温度系数，当温度升高时，自由电子的数目并不怎么增加，而只是使杂乱无章运动的自由电子的动能增加，因此，在一定的电场作用下，要使自由电子作定向运动就会遇到更大的阻力，也就是电阻增加了。

一般纯金属易于复制且电阻温度系数较高，目前应用较广，常用的有铂和铜，并已作为标准的测温热电阻。而在低温和超低温测量中，现已采用铁等材料制造测温热电阻。

铂易于提纯，在氧化介质中，甚至高温下其物理、化学性质都很稳定，所以采用铂电阻作为复现温标的基准器。

热敏电阻是一种对热敏感的半导体材料，其阻值随温度T增加而呈指数规律减小，即遵守下式关系

式中T0通常取某一温度，如取室温298°K( 25℃)。T为某一待测温度，R0为T = T0时的电阻值，B是由材料性质决定的热敏电阻温度常数。从上式还可以得出温度变化时相应的电阻变化的相应电阻变化率，其关系式为

式中，“－”号表示温度增加时，电阻值减小;温度下降时，电阻值增加。

由上式可知，当测温范围较大时，其阻值随温度变化是指数曲线关系，只有在测温范围很小时，才可近似看成线性关系。如果测温范围较大，可采用补偿电路，使其接近线性关系。例如制作半导体温度计，为使热敏电阻能准确地测定体温，选定一个适当的电阻与其并联，使总电阻的温度特性曲线在32～42℃范围内近似为直线。

在生物医学中，往往需要精确地测量十分微小的温差，例如，测量机体上某两个部位间的温度差值。这时可用两个同样规格的热敏电阻组成差动式测温电路，如图4- 2- 4所示，图中电桥的两个对应臂上的R1和R2，是阻值相等、温度特性类似的两个热敏电阻，使用时分别放在两个被测部位。电桥输出的电压信号，由运算放大器放大后进行记录，用这种方法测量温度的灵敏度高，可检出10－3℃的温差。

图4- 2- 4　热敏电阻组成差动式测温电路

热敏电阻还可做成很小的尺寸，如装在皮下注射针头中或放在导管的头部插入体内，对体内各部位的局部温度进行探测。

热敏电阻测量温度器使用范围很广，可用于测量液体、固体、气体、固溶体、海洋、深井、冰川等方面的温度。它的测量范围一般为－10～300℃，有的甚至可以测到低于－200℃或高于1 200℃的温度。

3．电感式传感器　这类传感器的基本原理是用位移、压力和振动等物理量去改变单个线圈的自感系数或线圈间的互感系数，使相连接的电子电路输出相应的电压变化。现将医学上使用较广的差动式传感器的结构与工作原理作简单介绍，传感器的装置如图4- 2- 5所示。

图4- 2- 5　差动式传感器的结构

由一初级线圈P和S1、S2两组圈数相同，几何形状完全对称的次级线圈组成，在线圈中间放一可动的铁芯(铁氧体)初级线圈以低频交流电源作为励磁电源，在两个次级线圈S1和S2上会分别产生感应电压E1和E2，如果铁芯位于两个次级线圈正中，则因两个次级线圈是反极性串接的，次级线圈总的输出电压V = E1－E2=0。如果铁芯位置变化，以致改变了互感量的对称性，则E1与E2不相等，这时产生的电压V = E1－E2。由于变换后的输出电压信号是调制信号，必须经放大器放大和相敏检波器检波后才能显示和记录。这种换能器的灵敏度较高，如果在次级线圈加上1 V电源电压，铁芯有1 mm的位移时，次级线圈上可获得0．1～1 mV的输出电压。很明显，提高初级线圈磁力电源电压，就能提高灵敏度，增大输出信号，但也不能把磁力电源电压增加过大。否则由于铁芯的磁化非线性增大，使信号变形失真，另外也会使线圈损耗增大而发热。一般产品采用1～10 V、频率为50～20 kHz的交流电源作为初级线圈的磁力电源。差动变压器传感器广泛应用于测量生理学中的微小位移。日本光电公司生产的多道生理记录仪上的等张传感器，其结构亦为差动变压器，可测量肌肉的等张收缩特性。

4．光电式传感器　能将光量转换为电量的器件称为光电器件或光电元件。光电式传感器就是以光电器件为检测转换元件而构成的非电量检测装置。它先将被测的非电量转换成光量的变化，然后通过光电器件再将相应的光量转换成电量。这种测量方法具有结构简单、非接触、响应快等特点，广泛应用于自动检测和控制系统中。

光电元器件的基础是光电效应。

由光子说知道，光是以光速运动着的粒子流，这些粒子称为“光子”。每个光子的能量ε与光的频率ν有关，其大小等于频率乘以普郎克常数h( h = 6．624× 10－34焦耳秒)，即ε= h·ν，可见光的波长越短，也就是频率越高，光子的能量就越大，反之，光的波长越长，也就是频率越低，光子的能量越小。

在光的照射下，使电子逸出物体表面而产生发射的现象称为外光电效应。应用外光电效应制成的光电器件有光电管、光电倍增管。

根据爱因斯坦假说:一个光子的能量只能给一个电子，因此要使一个电子从物体表面逸出，必须使光子的能量大于该物体的表面逸出功。各种不同的材料具有不同的逸出功，因此对某种特定的材料而言，将有一定频率界限ν0。此频率称为“红限”。当入射光的频率低于“红限”时，不论入射光有多强，也不能激发电子，当入射光的频率高于“红限”时，不管它多么微弱也会使被照射的物质激发电子。光越强发出的电子数目就越多。

光照射到半导体材料上，材料中的电子吸收光子的能量，激发出光生电子-空穴对，从而使半导体产生电效应，这叫内光电效应。内光电效应有3种主要类型。

( 1)光电导效应　光照射产生的电子-空穴对，加强了半导体的导电性能，使阻值下降，而且照射光线越强，阻值也变得越低。这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应，基于这种效应的光电元件是光敏电阻和由光敏电阻组成的光导管。光敏电阻除用硅、锗制造外，还可用硫化镉、硒化镉、硫化铅、锑化铟、硒化铅等材料制造。由于硫化镉和硒化镉在可见光和近红外线范围内灵敏度较高，电阻值随照射光强的变化是近似直线性的，所以在医学中应用较多。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件。当无光照射时，因为光敏电阻的阻值(暗电阻)很大，电路中电流很小，当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值(亮电阻)急剧减少，因此电路中电流迅速增加。

光敏元件接受的信号可以是反射光也可以是透射光。生物组织对波长＞600 nm的红光和近红外线吸收较少，透过较多;相反血液却极易吸收这种光线，特别是对波长700～800 nm的光线，无论是氧合血红蛋白还是还原血红蛋白都能大量吸收它。利用灯光(红光)照射手指尖血管容积变化，体现出心脏搏动情况。当血液充盈(容积较大)时，红光反射量少，反之反射量多。利用光敏电阻把反射指尖的光强变化转换为相应的电阻值变化，再经过简单的分压式变换电路变换后，便能得到一个随脉搏变化的电压信号，这种光电脉搏变换器输出信号的电压幅值一般为0．1～50 mV，把它作为脉搏信号输送给放大器，经放大后进行记录或显示，则得到光电容积脉搏图。

光敏电阻的阻值，随光信号变化外还受到温度的影响，通常采用两个相同的光敏电阻，组成桥式电路，一个光敏电阻测量光信号，另一个不受光照射，但它们的温度相同，当温度变化时，这两个光敏电阻的阻值同样改变，对输出信号不发生影响，这样就起到了补偿作用。

( 2)光生伏特效应　它是指物体在光线照射下，产生一定方向的电动势的现象。基于光生伏特效应的有光电池，如硒电池、锗电池等。

( 3)光敏晶体管效应　即晶体管的电流受外照光强度的控制。光敏晶体管分光敏二极管和光敏三极管。

利用光电效应制成的换能器，主要用于容积摘记、血氧测定、染料法测量心输出量等方面。图4- 2- 6为光电效应换能器的工作原理示意图。

图4- 2- 6　光电效应换能器的工作原理示意图

(曹银祥)

第三节　功能学科实验常用仪器和设备

一、电磁血流量计

MFV- 3200型电磁血流量计是日本Nihon Kohden公司的产品，是一款性能稳定可靠的血流量测量仪器，它所使用的探头有多种规格，易于更换，具有智能功能，测量精度高。本流量计有内建的LED电平计，以监测血流量信号，输出和刺激电路彼此分开。本机器为临床和动物实验的自动化控制需要，还内建了GP- IB接口，可用于与计算机连接并实现数据的传输和接收。

1．特性

( 1)方便操作的轻触按键模式。

( 2)装备了CAL PACK(定标器)，并具有智能功能的探头。

( 3)适合于各种用途的探头。

( 4)安全设计。

( 5)非闭合性零位调整和简便自动平衡。

( 6)多通道测量能力。

( 7)自动极性能力。

( 8)内建GP- IB接口。

( 9)干扰校验功能。

( 10)直接血流量值读出。

( 11)几个输出信号的同步输出。

( 12)内建血流信号显示。

2．构造见图4- 3- 1，本仪器由前置放大器、解调器、补偿电路、滤波器、A/D转换器、刺激器和脉冲发生器组成。

3．使用方法

( 1)接通电源和接地。

( 2)准备和选择探头。

( 3)零平衡设定，连接探头和定标盒，将探头浸入生理盐水中，进行平衡和定标设定。

( 4)设定监视器和记录仪(如使用的话)。

( 5)分离被测量的血管。

( 6)血流量测量将探头牢靠地接至血管，按流量测量键⑤进行测量。

图4- 3- 1　电磁血流量计结构图

( A．前面板; B．后面板; C．控制面板)
①平衡键;②自动平衡;③零位键;④定标;⑤流量测量;⑥输出选择;⑦输出模式指示;⑧门;⑨血流量信号显示;⑩过量信号指示;⑪定标参数指示;⑫输出显示;⑬单位指示;⑭定标盒( CAL PACK)接口;⑮探头接口;⑯开关;⑰电源指示灯;⑱主从开关;⑲自动极性开关;⑳抗干扰开关;㉑ECG电平调节;㉒灵敏度调节;㉓电源接口;㉔接地端子;㉕保险丝;㉖㉗㉘同步测量端口;㉙ECG输入端口;㉚信号输出端口;㉛㉜平均血流量输出端口;㉝每搏量输出端口;㉞GP- IB端口;㉟GP- IB地址选择开关

二、血气分析仪

1．特点　AVL OPTI( OPTI 3)血气分析仪(美国产)为一功能强大的实验室分析仪器，它可快速、便捷、准确和有效地测定pH、PCO2、PO2、Na+、K+、Ca2+、Cl－、tHb和SO2等项目(表4- 3- 1)，样品可以是全血、血浆、血清或其他分析溶液。本仪器使用试剂片进行测试，可根据所测指标的不同选择不同的试剂片，操作简便、快速，结果准确。

表4- 3- 1　试剂片编号及测定项目

* D型用于透析液测定。

2．结构见图4- 3- 2。

图4- 3- 2　AVL OPTI血气分析仪结构图

3．使用方法

( 1)接通电源(使用稳压电源)，待显示窗出现“READY- Swipe Cass．Barcode For Menu press〈ENTER〉”(准备，扫读试剂片条形码，按回车) ;

( 2)将试剂片包装袋上的条形码扫过条形码读码器;

( 3)显示窗显示“Open Cover- Wipe and insert Cass- close cover”(打开样品测定室盖，插入试剂片，关闭室盖) ;

( 4)撕开试剂片包装袋，取出试剂片，打开测定室盖，插入试剂片，关闭室盖;

［注］试剂片插入前，手持试剂片正面朝上，用手指弹下端的凸起部分以排除溶液中气泡，然后用洁净软布擦净试剂片表面。

( 5)显示窗显示“Calibrating，Please Wait”(仪器正在定标，稍候) ;

［注］将注射器放于两手掌间反复搓动及反复上下颠倒注射器，以确保排除注射器中样品的气泡并使之充分混匀。

( 6)显示窗显示“Mix and place the Sample- press〈Enter〉”(混匀并注入样品，按回车) ;

( 7)将注射器插入试剂片插口，按回车;

( 8)显示窗显示“Measuring- To Input Pat．Data，Press〈Enter〉”(正在测量，输入病人参数，按回车) ;

( 9)显示窗显示测定结果，打印机开始打印结果，按回车;

( 10)显示下一屏结果，反复按回车直至出现“For READY press〈ESC〉，Input Pat．Data〈Enter〉”(回到准备状态按〈ESC〉，输入病人资料按回车)。

三、半自动生化分析仪

1．特点及用途　AT- 658半自动生化分析仪由计算机控制，采用功能强、可靠性高的单片机，软件为全中文用户界面，有丰富的功能，可预编并长期储存40个测试项目;内置40列热敏打印机，可选择多种打印报告;本机采用大屏幕全中文液晶显示，薄膜轻触键盘;选择不同试剂可测定各种生化指标，如血红蛋白、胆固醇、转氨酶、葡萄糖、淀粉酶、尿素、白蛋白、总蛋白、有机磷、尿酸、肌酐等，具有精度高、重复性好、功能齐全、微量测定和快速等特点。该仪器可使用国内外各种牌号的试剂。

2．仪器结构见图4- 3- 3。

图4- 3- 3　AT- 658半自动生化分析仪

①压盖螺钉;②电源开关;③打印纸;④打印机抽板;⑤吸液管口;⑥吸液管护套;⑦吸液开关;⑧显示屏;⑨操作键盘;⑩废液管

操作键盘结构及功能(图4- 3- 3⑨) :

( 1)←↑↓→光标键　移动选择项;

( 2) Enter确认键　 确认所选的参数、程序或输入内容并执行;

( 3) Break中断键 中断已执行的程序，返回菜单;

( 4) Print打印键 打印LCD显示的数据、曲线图或质控图;

( 5) Move走纸键　 打印机走纸;

( 6) Wash清洗键　 启动流动比色皿的清洗程序;

( 7) Del删除键　　 删除已编制的项目参数;在编程选择项目目录中，按删除键则删除光标处的项目参数。

3．使用方法见图4- 3- 3。

( 1)将电源线插头插入仪器背部的电源插座内，另一端插入有良好接地的220 V电源上。

( 2)将仪器背部的废液管⑩插入废液容器内。

( 3)按仪器左部电源开关②接通电源，约10 s后即可操作。

( 4)初次使用时，根据屏幕显示设置日期，设置完按确认键，屏幕即显示主菜单。

( 5)选择主菜单上的子菜单内容

1)新编项目及修改项目参数(按试剂盒说明书所给参数设置、编程) ;

2)调用已预编测试项目;

3)打印项目参数、测试结果及多项综合报告;

4)查阅当日测试结果及质控值和质控图;

5)删除单个项目或全部项目;

6)仪器的性能检查。

( 6)选好(或编好)测试程序后，将吸液管⑤插入待测液中，按下吸液开关⑦，仪器开始自动测试。

( 7)测试完毕后可选择打印结果。

( 8)使用完毕后，将吸液管插入蒸馏水中，按住操作键盘⑨中的清洗键，彻底清洗管道和样品池，清洗蒸馏水量为30～50 ml;测试样品前应作同样清洗工作，以确保管道和样品池清洁无残留物。

( 9)关闭电源，拔去电源插头。

四、752型分光光度计

溶液中的物质在光的照射激发下，产生对光吸收的效应，这种吸收是具有选择性的。各种不同的物质都有各自的吸收光谱，因此当某单色光通过溶液时，其能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度与物质的浓度有一定的比例关系，即符合朗伯-比尔定律。

T = I/I0，LogI0/I = KCL，A = KCL

式中，T为透过率，I0为入射光强度，I为透射光强度，A为吸光度，K为吸收系数，L为溶液的光程长，C为溶液的浓度。

从以上公式可以看出，当入射光、吸收系数和溶液的光程长不变时，透过光是根据溶液的浓度而变化的，752型紫外光栅分光光度计的基本原理就是基于这一物理光学现象。

1．特点及用途　752型紫外光栅分光光度计能在紫外、可见光谱区域内对不同物质作定性或定量的分析。该仪器广泛应用于医学卫生、临床检验、生物化学、石油化工、环境保护、质量控制等部门，是理化实验室常用的分析仪器。

2．仪器结构见图4- 3- 4。

图4- 3- 4752型紫外光栅分光光度计外部构造图

图A(仪器正面) :①数字显示器;②吸光度调零(消光零)旋钮;③选择开关;④吸光度调斜率电位器;⑤浓度旋钮;⑥光源室;⑦电源开关;⑧氢灯电源开关;⑨氢灯触发按钮;⑩波长手轮;〇11波长刻度窗;试样架拉手;100%T旋钮;0%T旋钮;灵敏度旋钮;干燥器
图B(仪器背面) :①卤钨素灯开关;②保险丝;③保险丝;④电源插座;⑤外接插座

3．使用方法

( 1)将灵敏度旋钮调置“l”档(放大倍率最小)。

( 2)按“电源”开关(开关内两只指示灯亮)，钨灯点亮;按“氢灯”开关(开关内左侧指示灯亮)，氢灯电源接通;再按“氢灯触发”按钮(开关内右侧指示灯亮)，氢灯点亮。仪器预热30 min。

［注］仪器后背部有一“钨灯”开关，如不需要用钨灯时可将它关闭。

( 3)选择开关置于“T”。

( 4)打开试样室盖(光门自动关闭)，调节“0%”( T)旋钮，使数字显示字为“000．0”。

( 5)将波长置于所需测量的波长。

( 6)将装有溶液的比色皿置于比色皿架中。

［注］波长在360 nm以上时，可用玻璃比色皿。波长在360 nm以下时，要用石英比色皿。

( 7)盖上样品室盖，将参比溶液比色皿置于光路，调节透过率“100”旋钮，使数字显示为100．0%( T)，如果显示不到100．0% ( T)，则可适当增加灵敏度的档数，同时应重复( 4)，调整仪器的“000．0”。

( 8)将被测溶液置于光路中，数字显示器上直接读出被测溶液的透过率( T)值。

( 9)吸光度A的测量　参照( 4)和( 7)，调整仪器的“000．0”和“100．0”。将选择开关置于“A”。旋动“吸光度调零”(消光零)旋钮，使数字显示为“000．0”，然后移入被测溶液，显示值即为试样的吸光度A值。

( 10)浓度C的测量，选择开关由“A”旋至“C”，将已标定浓度的溶液移入光路，调节“浓度”旋钮使数字显示为标定值。将被测溶液移入光路，即可读出相应的浓度值。

( 11)如果大幅度改变测试波长时，需要等数分钟后，才能正常工作(因波长由长波向短波或短波向长波移动时，光能量变化急剧，使光电管受光后响应缓慢，需一移光响应平衡时间)。

( 12)仪器在使用时，应经常参照本操作方法中( 4)和( 7)进行调“000．0”和“100．0”的工作。

( 13)每台仪器所配套的比色皿不能与其他仪器上的比色皿单个调换。

( 14)本仪器数字显示器后背部带有外接插座，可输出模拟信号。插座l脚为正，2脚为负接地线。

( 15)对由于在运输搬运过程中引起光源偏移和吸光度斜率的偏移，可按仪器说明书进行调整。

五、FP640型火焰光度计

1．火焰光度计基本原理　火焰光度计是以发射光谱法为基本原理的一种分析仪器。例如:将食盐置于火焰中时，火焰呈黄色。这是由于食盐中的钠原子外层电子吸收了火焰的热能，而跃迁到受激能级。当由受激能级回复到正常状态时，电子就要释放能量。这种能量的表征是发射出钠原子所特有的波长光谱线—黄色光谱(主波589．3 nm)。利用火焰的热能使某种元素的原子激发特征光谱，并用仪器检测其光谱能量的强弱，进而判断物质中该元素含量的高低，这类仪器称之为火焰光度计。

火焰光度计具有灵敏度高、选择性强、所需样品少、分析速度快的特点，已广泛运用在医疗临床、土壤、肥分、玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等方面。

对火焰光度法来讲，虽然理论上物质元素含量与其发射谱线强度成正比，但受到激发能量，以及燃烧过程中物质的自吸、自蚀现象的影响，这种关系只在低浓度条件下才能成立。FP640火焰光度计自身的线性范围是:钾离子为0．02～0．07 mmol/L，钠离子为1．10～1．60 mmol/L，与医疗临床检测较吻合。在其他场合，只要适当标定与被测样品浓度相应的标准曲线后，测量范围可扩大到有关行业测试工作需要的程度。

火焰光度计本身无法得出被测元素的绝对浓度值。因此，必须首先制备标准溶液，进行检测标定，绘制标准曲线，然后对未知溶液进行测定。获得仪器显示的读数后，再从曲线上找到相对应的浓度值，从而能得到被测物质的未知浓度值。

2．FP640型火焰光度计特点

( 1)采用微机控制并进行数据处理。

( 2)用干涉滤光片作为分光元件，光电管进行光电转换。

( 3)具有钾、钠浓度直读，曲线拟合，灵敏度漂移自动校正，自动调满度。

( 4)具有火焰能量指示，操作失误显示，打印结果等功能。

( 5)线性稳定性、重现性好，尤其适合临床应用。

3．仪器结构见图4- 3- 5。

图4- 3- 5FP640　型火焰光度计

4．使用方法

( 1)开机　按下电源开关，启动空气压缩机，可见压力表逐渐上升至0．15 MPa左右。在仪器背面的出液管处放置废液缸。打开进样开关，将吸管插入溶液，溶液随吸管进入雾化室，不久在废液缸内有溶液流出，这表示仪器进样雾化正常。

将燃气阀逆时针旋动，在未点火时，揭开烟囱上盖，可闻到汽油味。

点火时，可一边按下点火按钮，一边逐渐打开燃气阀。若点燃困难，可少许拔出玻璃罩，重新开始点火操作。

进样开关放置“开”处，调节燃气阀，使环形排列的每个燃烧孔的火焰形成浅蓝色、锥形底部稍带弯曲的形状。盖上烟囱盖，从观察窗观看火焰是否稳定，适当调节燃气阀，使火焰呈稳定状态。点火时，也可不揭盖，直接引燃。

( 2)预热　接下来是预热阶段。火焰的燃烧、样品的注入是一个动态过程，起初是常温状态，然后是升温过程，当燃气及进样量确定后，火焰趋向热平衡，这时火焰较稳定，激发能量恒定，因而读数就稳定。

预热时间约需30 min，采用蒸馏水连续进样较好，因为这样更能模拟实际的进样条件。若用户样品少，又无时间，可以边标定边测量，以节约燃料和时间。

( 3)关机　关机时，只要切断电源即可，空气压缩机随即停转，由于无气源，汽油不再气化，火焰随之熄灭。但若使用液化石油气时，不可忘记关闭储气罐上的开关阀(顺时针旋紧)关机前，请用蒸馏水空烧5 min左右。

关机后，仪器进样开关、燃气阀可不必旋动，仍维持原状态。因为到下一次使用时，如果燃料不变，则燃烧状况也不会有大的变化，所以待下一次开机点火时，就不必对火焰状况多加调整。若下一次使用时，点火困难，可稍增大燃气量，待引燃后，稍加调整即可。

( 4)医学样本测定　火焰光度计在医疗临床上，主要对人体血清中K+、Na+作定量测定。

1)仪器背面的开关调节(图4- 3- 6)

图4- 3- 6　仪器背面开关

A组是通道选择开关:

向上:选用显示器;

向下:关闭显示器。

B组是量程选择开关:

弹出:一般浓度测定;

压下:较高浓度测定。

医学样本的测定属于一般浓度测定。

2)零满标测定法

a．用空白溶液进样，调节面板上的“低标”旋钮，使测量显示窗读数为: K+= 0．0或Na+=00;

b．用K+0．04 mmol/L + Na+1．40 mmol/L混合液进样，调节面板上的“高标”旋钮，使测量显示窗读数为: K+=4．0，Na+=140(读数已放大100倍，下同) ;

c．反复几次，只要读数基本不变，即可进行样品测试;

d．将血清稀释100倍进样，所显示的读数即为患者血清中K+、Na+的含量;

e．火焰光度计是相对测定的仪器，在测量过程中，经标定后，可进行样品检测，但随着几个或更多个样品的测定，需要重新进行标准液的标定，这样才能保证测试的准确度。

3)低、高标测定法

a．由于空白溶液所产生的背景光，会使K+、Na+测量显示窗呈现出一定的量，所以空白溶液实际读数并非为零，从标准曲线来看，浓度变化是不通过零点的逐渐下弯的曲线，而采用低、高标测定法后，可使测定范围限定在一定曲线区间，所以其测量误差会相应地减小。

b．人体血清中K+、Na+含量总在一定的范围内变化，如: K+在0．02～0．06 mmol/L(按稀释100倍计算，跨度大于正常值范围，下同)，Na+为1．00～1．60 mmol/L，于是采用两个标准液进行定标，K+0．02 mmol/L + Na+1．00 mmol/L混合液为低标，K+0．06 mmol/L + Na+1．60 mmol/L混合液为高标。

操作步骤:用K+0．02 mmol/L + Na+1．00 mmol/L混合液进样，调节“低标”旋钮，使测量显示窗读数显示为K+=2．0，Na+=100。

然后用K+0．06 mmol/L + Na+1．60 mmol/L混合液进样，调节“高标”旋钮，使测量显示窗读数显示为K+=6．0，Na+=160。

c．为保证高、低不同浓度的测量范围，就要改变放大器的输入信号，因此要求进行多次调节，使显示与低、高标浓度基本一致，才能进行样品测定。

d．用低、高标测定法虽比较繁琐，但其线性误差有显著的改善。

e．将血清稀释100倍进样，所显示的读数即为患者血清中K+、Na+的含量。

六、TKR- 200C动物呼吸机

1．工作原理　本机是一种根据开放式喷射呼吸机原理设计的小动物呼吸机，本机既可进行高频率小潮气量的通气方式又可进行常频大潮气的通气方式，其原理是:在气道开放状态下，利用高压气源(高压氧气或压缩空气)的高速气流，通过电子线路的自动控制，将气体有节律地喷入气道，使肺扩张，以达到气体交换的目的。

2．动物呼吸机的构造及特点

( 1)构造　见图4- 3- 7。

( 2)特点

1)设计为气道开放系统，通气时可采用无气囊的气管导管及小的气管导管。

2)可在通气的同时对动物进行气道吸引而不干扰通气效果。

3)气管切开或开胸时可直接对气管连接通气。

4)采用高频率小潮气量的通气方式可使动物气道内压降低，对回心血流干扰小，血氧分压提高迅速。

5)有利于降低动物的脑压，脑膜波动小。

6)本机通气时对循环系统干扰小，有利于心排血量的增加，也有益于动物的长时间管理。

7)潮气量调整精细，可在0～500 ml内调整。

8)具备氧浓度可调，湿化良好的持续氧流运气方式，可保证动物的自主呼吸。

9)可进行高频率小潮气量通气，亦可进行常频率大潮气量的通气，有益于提高小动物的血氧分压和二氧化碳的排出。

3．使用方法

( 1)连接供气源　可连接氧气瓶，亦可用无油压缩空气泵。

( 2)连接湿化器　如需湿化空气，则可将湿化器与机器背面的湿化接头(图4- 3- 7中的，图4- 3- 8)连接。

( 3)插上电源( 220 V，50 Hz)，按下电源开关。电源指示灯点亮，7 s氧气欠压声光报警。

( 4)选择呼吸参数　选择呼吸频率(如高频率小潮气量通气、常频率大潮气量通气和手控通气等)、吸呼比值(可选择1∶1．5，1∶2．5的吸气与呼气之比，根据不同情况和需要来调节吸气或呼气时间的长短)等。另可利用潮气量表来测量潮气量。

图4- 3- 7　呼吸机的改造及各部件说明

①工作压力显示窗;②工作压力调节钮;③呼吸指示;④吸呼比值I/E;⑤呼吸频率控制键;⑥电源开关;⑦吸气指示;⑧手控按钮(停电时应急使用) ;⑨出气接头;出厂日期、编号;进气接口;保险盒;报警;湿化调节;湿化接头

图4- 3- 8　呼吸机的连接示意图

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七、可调式移液器及其使用

可调式移液器在功能学科实验中使用很广，其使用方便，加液量准确，但能否正确使用对实验结果影响极大。因此在进行相关实验前，有必要对其结构、性能进行了解，掌握其使用方法。

1．可调移液器的构造见图4- 3- 9。

2．可调移液器的性能

( 1)轻松旋转活塞按钮选择分液量。

( 2)人机工效学设计的指掌，便于全手轻松控制，可减少手部疲劳。

( 3)数字视窗，令所设定量程一目了然。

( 4)量程范围广( 0．1～5 000 μl)。

( 5)使用附件工具，能方便快捷地进行校准和维修。

( 6)快捷轻便的管嘴推出器。

( 7)替换型管嘴连件过滤芯，可防止污染和管嘴损坏。

( 8)可拆卸式管嘴连件，具有高性能的化学防腐性，且可以高温高压消毒。

图4- 3- 9　可调移液器的构造

3．使用方法及注意事项

( 1)加液量设定　旋转拇指按钮，同时注视显示窗数字变化，顺时针旋转使数字减小，逆时针旋转使数字增大;旋转时必须听到滴答声并且显示窗中的数字是完整可见的，否则将影响加液量的正确度;旋转时不可超过移液器标定的可调范围，以免损坏移液器。

( 2)安装和推出管嘴　安装管嘴前应确保管嘴安装锥干净，安装时将管嘴套在安装锥上，并压紧以确保密封。如在管嘴壁和安装锥之间形成一圈黑色的密封环，则表明管嘴的安装是密封的，否则需重新安装。推出管嘴时，可用拇指用力按压管嘴推出按钮，将管嘴排入废物桶。

( 3)吸液和吹液　吸液时，垂直握持移液器，用拇指平缓地压下拇指按钮(图4- 3- 10A)，直到第一个停止位(图4- 3- 10B)，将管嘴尖插入到待吸液体表面下2～3 mm处，平缓地释放拇指按钮，小心地从液体中退出管嘴，并将管嘴在容器边缘触碰一下，以去除管嘴外面多余的液体。吹液时，轻轻地按压拇指按钮到第一个停止位(图4- 3- 10B)，在略停后继续按压拇指按钮到第二个停止位(图4- 3- 10C)，此过程将排空管嘴中的液体，并保证准确的加液量。释放拇指按钮使其回复到原位(图4- 3- 10A)。

图4- 3- 10　移液器使用方法

( 4)易起泡或黏稠溶液的移液方法　按压拇指按钮到第二个停止位(图4- 3-10C)，将管嘴尖插入到溶液液面下2～3 mm处，平缓地释放拇指按钮;从溶液中退出管嘴并在容器边缘触碰管嘴尖以去除管嘴外多余溶液，平缓按压拇指按钮到第一个停止位(图4- 3- 10B)向目标标本内加液，同时保持拇指在第一个停止位置不动(图4- 3- 10B)，然后将管嘴内剩余液体吹回所吸溶液中或丢弃。

(杨轶群)

第四节　常用手术和实验器械

本教材的实验中常用的手术器械主要有:手术剪、眼科剪、手术镊、眼科镊、血管钳、持针钳、动脉夹、玻璃分针、气管插管、三通开关等;另常用的器材还有:蛙心夹、各种电极(如保护电极、刺激电极、引导电极等)、各种换能器(如张力换能器、压力换能器、呼吸换能器等)、金属探针等。现就常用手术器材及其用途和用法作一简单介绍。

1．手术剪　见图4- 4- 1- a、b，又称组织剪，有直、弯、尖头和圆头之分。用于剪切或分离皮肤、皮下组织和肌肉等。握持方法为拇指和无名指(又称环指)各套入一环中，示指略伸直抵住剪柄，其余手指协助操作(图4- 4- 2)。

图4- 4- 1　手术器械及相关器材

a．手术或组织剪(尖头) ; b．手术或组织剪(圆头) ; c．眼科剪; d．血管钳(直头) ; e．血管钳(弯头) ; f．持针钳; g．手术镊; h．眼科镊(直) ; i．眼科镊(弯) ; j．动脉夹(小) ; k．动脉夹(大) ; l．玻璃分针; m．气管插管; n．三通开关

2．眼科剪　见图4- 4- 1- c，专用于剪精细组织，如剪动脉等血管插管的切口，切勿用于剪皮肤、肌肉、筋膜等较硬的组织。

图4- 4- 2　手术剪的握持方法

图4- 4- 3　手术镊的握持方法

3．血管钳　见图4- 4- 1- d、e，也有直头( d)和弯头( e)之分。用于协助手术剪作皮肤或其他组织的切开，钝性分离结缔组织、肌肉、筋膜等，并用于钳夹出血点以便止血。握持方法与手术剪基本相同。

4．持针钳　见图4- 4- 1- f，其形状与血管钳很相似，只是头部较短、略粗，因此钳力较大，用以钳夹手术缝合弯针。

5．手术镊　见图4- 4- 1- g，亦有尖头和圆头之分。主要用于手术中的协助性操作，如钝性分离血管、神经等，以及穿线协助结扎血管等一些仅用手难以操作的精细动作。其握持方法如图4- 4- 3。

6．眼科镊　见图4- 4- 1- h、i，分直头( h)和弯头( i)。用途与手术镊基本相同，只是所操作的对象为精细组织，因其钳力较小。

7．动脉夹　见图4- 4- 1- j、k，大、小有几种型号，用以夹闭血管之用，根据具体情况选用不同型号。亦常用于钳夹静脉注射针(常用大号)，以使注射针固定在血管中不致滑脱。

8．玻璃分针　见图4- 4- 1- l，与血管钳、手术镊等协同操作用于组织的钝性分离和其他相关操作。

9．气管插管　见图4- 4- 1- m，为家兔手术中的常用器材，在全身麻醉的情况下常用其作气管插管，以保证呼吸畅通。

10．三通开关　见图4- 4- 1- n，调节开关旋柄可控制流体流动的方向，旋柄上的箭头表示流通方向，其箭头指向哪个出口即表明哪个出口是通的。见图4- 4- 4，图中箭头表示流通方向，打“×”者为不通。

图4- 4- 4　三通开关的调节

(杨轶群)