HPS-100人体生理实验系统

在动物福利和动物实验的3R原则指导下，中国机能学教学实验正在逐渐减少和优化动物实验，为了能够在减少动物实验的大背景下还要提高教学质量，必然需要创新教学实验方法和实验手段，以无创型人体生理实验为基础的机能教学实验将成为机能学实验的新趋势。人体生理实验的引入可以促进医学教育中临床与基础教育的早期结合，让学生通过相互的自身实验真正了解基础实验的意义及亲身体验临床诊断的感受。

HPS-100人体生理实验系统是成都泰盟软件有限公司推出的基于新技术、新理念的全新一代人体生理实验系统。该系统界面设计精美，人体实验项目丰富多彩，可以大幅度增加学生学习生理知识的兴趣。

系统组成

HPS-100系统主要由以下几部分设备组成：

lHPS-100人体生理无线系统硬件

lHPS-100人体生理无线系统软件

lHPS-100人体生理实验基本附件包

技术参数

一．BL-420N信号采集系统硬件

1.    采样通道接口：4个物理采样通道，1个12导联全导联心电接口；

2.    物理采样通道扩展功能：仅占用1个物理通道即可同时采集多达8道信号，扩展无线传感器，可无线采集人体体位、心电、呼吸、肺活量、脉搏、血氧、收缩压、舒张压等信号；

3.    传感器自动识别：系统自动识别连接的传感器类型，自动按传感器类型设置采样参数，同时在软件界面上有具体提示界面；

4.    量程：±50μV ~±1V；

5.    滤波器：DSP硬件、5阶贝塞尔滤波器:

       1）低通：1、2、5、10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k, 10k,20k, 50k，合计15档 ；

       2）高通（时间常数）：DC、5S、2s、1s、0.5s、0.2s、0.1s、0.05s、0.02s、0.01s、0.005s、0.002s、0.001s，合计13档 ；

       3）50Hz带阻：0DB、6DB、17DB、30DB可调；

6.    最大采样率：800KHz；

7.    AD转换器：16位4通道同步采样；

8.    信噪比：> 100dB；

9.    等效输入噪声：电压峰峰值< 2.0μV；

10.   环境监测功能：可实时监测温度、湿度、大气压，并同步记录到实验数据文件中；

11.   设备使用情况记录：自动记录设备使用情况，包括首次使用日期，最近使用日期，累计使用时间和次数等，使用情况记录到硬件中；

12.   具有监听、记滴功能；

13.   设备内置高级程控刺激器

1）  波形：三角波、方波、正负方波、正弦波或用户编辑波形；

2）  模式：恒流、恒压两种输出方式；

3）  电压：-110V~110V；

4）  电流：-50mA~50mA；

14.   支持人体无创连续血压计的数据采集：无线传输，无振动无噪音，测量范围0~299mmHg，精度 ±1mmHg；

二．HWS0601人体无线生理信号采集系统硬件

1.    测量信号类型：血压、血氧饱和度、心电、呼吸、体位；

2.    血压测量范围：收缩压60～230mmHg，舒张压30～220mmHg，脉搏数30～200次/分；

3.    血压分辨率：1mmHg；

4.    血氧饱和度测量范围：30%～100%；

5.    血氧饱和度分辨率：1%；

6.    心电最大输入电压：5mV；

7.    呼吸最大输入流速：250标准升/分；

8.    体位分辨：6个方向（俯卧、直立、倒立、平躺、右侧卧、左侧卧）；

9.    无线传输距离：10米（无遮挡）；

10.   电池待机时间：600天；

11.   电池续航能力：24小时；

12.   文件存储容量：8G；

13.   信号采集方式：离线、在线；

三．HPS-10人体生理学实验系统附件包

1.    便携式手提箱：用于收纳本产品附件；

2.    人体刺激器：用于神经刺激与肌肉反应关系实验；

3.    指力测定器：用于神经刺激实验中肌肉收缩引起手指反应力度测定；

4.    心电肢夹：用于采集人体心电实验；

5.    全导联心电线：用于采集人体心电实验；

6.    一次性引导电极：用于采集人体心电或肌电实验；

7.    脑电帽：用于采集人体脑电实验；

8.    脑电电极：用于采集人体脑电实验；

9.    信号输入线：用于采集人体电信号引导到设备；

10.   围带式呼吸换能器：用于呼吸监测相关实验；

11.   指脉换能器：用于指脉测压法及肌肉反应实验；

12.   心音换能器：用于监测人体心音实验；

13.   人体血压换能器：用于人体的血压测量实验；

14.   听诊器：用于人体的血压测量实验；

15.   跳绳：用于人体的运动生理实验；

16.   脚踏开关：用于人体的血压测量实验；

17.   握力换能器：用于人体的肌肉反应实验；

18.   肌腱锤：用于人体的反射生理实验；

19.   位移换能器：用于人体的反射生理实验；

20.   事件触发开关：用于人体的反射生理实验；

21.   刺激器：用于人体的反射生理实验；

22.   肌电夹：用于采集人体肌电实验；

23.   手电筒：用于人体感觉系统实验；

四．HPS-100人体生理学实验系统软件

1.    软件显示通道数：1~64通道可变，同时采集并显示12导联心电波形；

2.    同时反演文件数：4；

3.    采样和反演同时进行：在信号实时采集过程中，可以同时打开以前记录的文件进行查看、对比、分析等操作；

4.    反演文件时，可以在播放反演波形的同时播放信号声音，比如播放减压神经放电声音；

5.    通道差异化采样率：不同通道可设置不同采样率进行数据采样、不同采样率的信号可同步记录及同步显示；

6.    文件列表窗口：用户直接点击列表文件打开反演文件；

7.    浮动快速启动窗口：用户直接启动停止实验方便操作；

8.    软件外观：可打开或隐藏信息显示、刺激、快速启动、文件列表等窗口；

9.    具有在线实验报告编辑功能；

10.   实验报告、数据上传和下载（用户需配置实验室信息管理系统）：实验数据上传到数据中心，实验设备使用情况可收集并上传至实验室信息管理系统进行统计；

11.   软件直接与虚拟仿真实验中心连接（用户需配置虚拟实验仿真中心）：为学生展示更多实验知识；

12.   软件自动升级功能：软件自动搜索服务器上的最新版本软件并提醒用户升级，用户确认后可自动升级；

13.   用户意见自动收集：软件中含用户意见收集窗口，用户输入的任何意见可直接传到软件开发商；

14.   数据导出：可导出原始实验数据及分析结果；

15.   通用数据处理：微分、积分、频率直方图、序列密度直方图、非序列密度直方图、频谱分析、平均血压、记滴趋势分析以及基于包络算法的心率曲线分析等；

16.   专用数据处理：血流动力学实验参数的分析、心肌细胞动作电位参数的测量、心功能参数分析，人体肺通气功能测量，突触后电位分析，心率变异分析，心电向量图分析等；

17.   心率变异分析：Lorenz图分析，RR间期直方图分析，RR间期差值分析，速度图分析，功率谱分析等；

18.   数据测量：单点测量、带Mark标记的两点测量、区间测量、实时测量，可测量出波形的最大、最小、平均值，时间、频率、面积等参数；

19.   药理学参数计算工具：苯海拉明的拮抗参数（PA2、PD2）测定功能，按照Bliss法计算LD50、ED50值、计算t检验和半衰期值。

20.   固件自动升级：软件会判断硬件产品上固件软件是否为最新版本，对低版本的固件自动完成升级；

21.   软件功能配置：文件路径、软件外观等信息可以通过统一配置界面进行修改，在该界面上还能查看系统详细信息。

22.   软件实验模块内嵌web电子教材：

       1)    实验原理：生动形象的Flash或图片讲解实验原理，

       2)    实验项目：包含图文并茂的实验说明、实验步骤和实验报告，

       3)    研究历史：了解人体生理指标的研究历程，

       4)    临床应用：基础医学与临床病例想结合，

       5)    文献：列举本实验设计中的参考文献，

       6)    思考题：涵盖原理与实验步骤的问题思考，

       7)    小测试：对实验相关知识的进一步巩固；

23.   内嵌动画实验操作指南：针对每个人体实验模块都内嵌有实验操作关键步骤动画展示，方便学生使用；

24.   实验数据导出：实验数据可以直接导出方便进一步数据分析；

25.   实验结果图形化显示：对实验结果以柱状图、折线图、饼图、面积图、散点图等统计图表进行展示；

26.   人体生理实验模块：包含中枢神经系统实验、神经肌肉实验、运动生理实验、循环系统、呼吸实验、感觉器官等类别至少20个人体生理实验模块。

五．HPS-100人体生理实验软件模块

（1）中枢神经系统实验     

1.意念控制：趣味性脑电实验，实时探测Alpha、Beta波功率占比

2.生物反馈：研究生物反馈对神经紧张的放松作用

3.视觉诱发电位：根据视觉诱发电位分析评价视觉神经通路功能

（2）神经肌肉实验     

4.人体肌电简介：记录人体肌电

5.握力与肌电：人体握力大小与肌电的关系

7.尺神经传导速度的测定：测量神经传导速度

7.刺激强度与人体肌肉反应的关系：刺激强度对肌肉收缩的关系

8.刺激频率与人体肌肉反应的关系：刺激频率对肌肉收缩的关系

（3）运动生理实验

9.运动对人体生理指标的影响：不同运动强度对呼吸、血压、心率、血氧的影响

（4）循环系统     

10.人体心电图描记：正常心电及缺氧、运动等对心电的影响

11.人体心音简介：心音听诊及记录、异常心音的辨别

12.心率变异分析：心电图的变异分析

13.人体血压的测量：不同血压测量方法的学习

14.影响血压的因素：研究体位、不同手臂、运动等对血压的影响

（5）呼吸实验     

15.人体肺功能的测量：肺活量、潮气量、用力肺活量的测定

16.人体呼吸运动的描记及影响因素：记录胸廓运动

（6）感觉器官     

17.人体眼电：记录眼电

18.反射与反应时间：测量人体反应时间

19.膝跳反射：膝跳反射实验

（7）其它

20.音乐对人体生理指标的影响：研究不同音乐对人体生理指标的影响

六．动感单车

1.   功能类型：单功能动感单车；

2.   阻力调节：手动磁控阻力调节，且多档可调；

3.   座椅调节：具备，且多档可调；

4.   显示屏：具备，液晶显示屏幕，显示路程、速度、热量等内容；

七．实验床

普通实验平板床，带床垫。

八．实验平台

       用于设备收纳和实验操作平台。

九．电脑配置

CPU：I5处理器以上；内存：8G容量以上；硬盘：200G固态硬盘或500G机械硬盘以上；显卡：显示内存128M及以上。