用膜片箝软件分析神经放电信号

用膜片箝软件分析神经放电信号 7一 o0年7月 } 中国医学物理学杂志 ChineseJ0unlalofmedlcaIVoll7No3第l7卷第3期 用膜片箝软件分析神经放电信号 ,/, 刑050017/jO口(河北医科大学基础医学研究所,河北石家庄)\'. , l2'5f 摘要:借助膜片藉微机赴理系统的数据采集卡和分析软件(PcLAMP),采集和分析 设声采样参数表和 神经放电植号. 分析参数表中的某些参数,即可用FETCHEX程序采集神经放电信号.然后用FETCHAN程序进行自动分析.用谊方法 时大鼠延髓腹外侧头端区神经元放电进行了分析.获得满意结果. 关键词:世i王左垫;兰坌堑:垦苎皇 在基础医学研究中.常要记录,分析神经放电.传统方法 有三种:拍照一人工记数,直方图分析和积分仪积分处理.这 拍照一人工记数,不但需要大量胶片. 些方法均有诸多缺点. 而且人工记数耗费精力,处理时间长.直方圈分析仪可一次性 绘出直方图,但不能保存原始数据进行再分析.积分仪积分的 方法,通常连同基线噪声一起积分对分析结果产生影响.用微 机处理神经放电的方法也有报道.但因采集的数据量小, 或因不能保存原始数据.而未达到实用化阶段.膜片箝系统软 件(PCL~,MP)中FETCHEX部分是为分析细胞膜离子通道的特 性而设计,可记录,分析离子通道开放与关闭信号.不但能较 长时间采集记录信号.又能保存原始数据,进行不同方式的分 析.改变采样参数分析参数表中一些参数,FETCHEX同样能 记录,分析神经放电信号目前膜片箝系统已在国内很多医学 院校科研单位应用,用其开展神经放电分析,可节省经费,又 能提高结果的准确性. 1实验仪器 本实验采用Lx一386SX微型计算机,Labmaster数据采 集卡,AB一612G生物电放大器旧本光电】,WS一682G光笔描 记仪(日本光电】. Lx,386X微机是处理系统的核心,片{来采集神经放电信 号.进行显示,分析=Labmaster数据采集卡含有A/D,D/A转 换器,定时器及并行输出接口,按细胞离子通道信号记录的方 式进行连接.其中A/D转换器分辩率为l2位,转换速度为 lO8. 生物电放大器将神经电信号放大至2V左右送I丑bMas. 以便与计算机 tea"数据采集卡.同时送描记仪记录原始信号. 处理结果进行对照. 2实验方法 甩铂金丝电极输入神经放电信号,经生物电放大器放大 后送至数据采集卡.有关动物手术部分可参阅文献I.这里 只介绍微机部分的操作方法. 2.1记录信号 用PCLAMP中FETCHEX记录神经放电信号.首先设置 收稿日期:1999—06—20 作者简介:王敏彦【1957一),女,河北雄泽^,河北医科大学副教授,从 事计算机医学应用田}究. 采样参数.主要采样参数设置如下: 时间闻隔(ClockInterva1)决定采样速度.可根据神经放 电宽度进行调节,以在屏幕上显示的波形能分清放电个数为 宜本实验时间间隔选50s,用c表示. 节数(Numberof512-samplesegments/episode)选4.用f 表示C~512~F为每个事件(episode)的时间.50~512x4= 102400s,约01s. 事件数(Numberofepisodes/tria1)选6OO.该参数调整采样 总时间的长度.用表示. 总采样时间T=C~512xF~E =50x5l2x4X600 =61440000Izs约为1分钟. 模式(Mode)选3.日I『采样数据直接存人磁盘. 设置好采样参数后,在FETCHEX主菜单中选Doatrial 进行信号采样,并自动存人磁盘中. 2.2信号分析 用FETCHAN对采集数据进行分析,首先设置分析参数. 主要分析参数设置如下: 模式(Mode),首先选0浏览所采集的放电波形.然后选2 进行分析.产生事件列表文件. 开始时间[Beginanalysisatthistime】,单位ms,根据需 要选择开始分析的起始时间. 信号分析时.先装载分析参数表,然后进行参数设置,存 盘备用,再读人要分析的数据文件进行分析.分析开始先设 定闭值电平,单窗口分析时设置基线Level0和放电脉冲检 测阈值Level1.当信号电平超过阈值Level1的50%tip被认 为是一个脉冲.即阈值kvd1设置为有效信号电平的2倍. 设置好阚值后,即可进行放电脉冲tt.数;C(Continue)命々 连续计数,S(step)单步,U(undoJ回退,甩这三个命令进行操作, 每隔一定时间记录下屏幕显示的事件数.事件的一半即放电 个数例如要记每秒的放电个数,则需每分析一秒的数据记下 事件数增加量即可. 3实验结果及讨论 表1是大鼠颈总动脉内注射莫索尼定f,J,剂量10~g/kg) 后延髓腹外侧头端IK(RVL~)神经元自发放电频率随时间的 变化值. 对以上数据进行配对,检验.P=O91.无显着差异.可见 158 中国医学物理学杂志第l7卷第3期21300年7月 寰1太鼠注射奠素尼定后神经元放电频率/曩)精时间的变化 用PCLAMP软件分析神经放电是一种实用,简单准确,叉能 消除人为误差的方法. 如果神经放电频率较高.数据分析时记录的电平变化次 数超出了规定范围(3200次).该情况下应在数据分析时分时 记录下放电频率,然后用PCLAMP的PSTAT进行放电频率统 计. 若分析的数据较短.或放电频率较低的情况下,则可直接 用PSTA进行统计分析.也可设置多个窗口.对不同的放电幅 值进行分析 参考文献: 川i孙文陵.陈进贵.阴雪林.等.NSA—II型生理信号处理系统Dl中 国应用生理学杂志.1994.io(1):89-91. (2】孙光启.何瑞荣多单位神经纤维放电自动分析方法U】.中国应用 生理学杂志.1989.5(i):77—81. (Ma,S.Y,,andHe.R.R.Effectofepieardialapplicationofadell~lae 口nrenalsympathetic/lerceaetlvltyinretesthelizedmtslJlChl— r8eJ.Phyalo1.Sei..1996.12(2I17-122. [41孙晓露.王志安.何瑞荣.牵拉左心房和夹闭颈总动辣对猫下丘 脑前部和后舔单位放电的影响f刀.生理.1991.43(5):433—450. 【5l.J.L...WY'AndHo,SYModulatoryeffectsoflarsinine— NopathwayonthecarotidblLrDre~xinr?耐hellzedrabbitslJ]ChinJ Physio|.Sci..1994.10(2):131一i38. AnalyzingofneuraldischargesignalwithPCLAMPsoftware WANGMin—yon,YIXiao-lln,MENGYarI_]urI,FANZhen一血g (1raaitt~a.ofBasicN~sb*g,HebeiMedicdUniversity,Shi.i~huana050017,Od~) Abstract:Bymean~,ofdatasaraplinginter{aceandanalysissoftwareofPCLAMPmicrocomputerprocessingsystem. Neuraldis. chargeWaSsampledmadanalyzedSettingsomeparametersofsamplingtmrameter"stableandanalysispartakerer'stame ofFETCHEX.neuraldischarge且 1w8sSampled.artdanalyzedthesignalautomaticnlly.Usingthismethod,theneuraldischarge inrostralvenlrolateralmedullainralWtLqanalyzed.theresultw?satisfactory. Keywords:microcomputer;signalanalysis;neuraldischarge (上接第147页) Thedevelopmentofthediodelaserdevicefortllillor WANGRui—ping,I2Ying-xin.ZHAOQiu一~heng (Departn~raofblo~dicolw帕强Lnmedico1unicersity,Ti~q'in300370,‰ Abstract:InordertofindnlaserwithHwaYelengthlongerthan630nmc山 Tenflyusedinthefirst—generaft0nPDT.wedeveI- .pedHdiodelasertreatmentsystemwith670nmwavelengthwhichcorrespondtothes~ond— generati0nphoserl8i【iz町.e lasercontrolledbyndistributedmicrocomputermonitoringsystemThesupervisorycomputerisusednet0nlyt8幻redaHnd ntlmrametea~butalsototranafereontroningwm,dstotheControllingmiczocomputer.TheCOntrotlingmicrocomputeri日n0t0nly usedtowamferdatetothesupervisorycomputer,butalsoc帅 beusedtofinishcontrollingtheoperati0nsindeDendenfly. Keywords:Photodynamictherapy;TumorDiodelasexr,Microcomputermonltorig