用膜片箝软件分析神经放电信号
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o0年7月
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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
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刑050017/jO口(河北医科大学基础医学研究所,河北石家庄)\'. ,
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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
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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
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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