重 庆 大 学学 生 实 验 报 告实验课程名称医学物理实验开课实验室B 生命科学楼113 学院生物工程院年级2012 级 专业班生医 1 班学 生 姓 名李莉学号20126458 开 课 时 间2014 至2015 学年第一学期总 成 绩教师签名生物工程学院制医学物理实验报告开课实验室：B 生命科学楼113 2014 年11 月20 日学院生物工程学院年级、专业、班12 生医 1 班姓名李莉成绩课程名称医学物理实验实验项目名称人体听阈曲线的测定指导教师吴小鹰教师评语教师签名：年月日一、实验目的1、掌握听觉实验仪的使用方法。2、了解听阈曲线的物理意义，测定人耳的听阈曲线。二、实验原理能够在听觉器官引起声音感觉的波动称为声波。通常声波的可闻频率范围为020000 Hz。描述声波能量的大小常用声强和声强级两个物理量。声强是单位时间内通过的垂直于声波传播方向的单位面积的声波能量，用I 表示。声强级是声强的对数标度，它是根据人耳对声音强弱变化的分辨能力来定义的。耳对声音强弱的主观感觉称为响度。它随声强的增大而增加，但两者并没有简单的线性关系，因为响度不仅取决于声强的大小，而且还与声波的频率有关，不同频率的声波在人耳中引起相等的响度时，它们的声强级并不相等。声强还必须达到某一数值才能引起人耳听觉。能引起听觉的最小声强叫做听阈，对不同频率的声波听阈不同，听阈与频率的关系曲线叫做听阈曲线。听觉实验仪采用微电脑控制，产生的正弦信号，经衰减器送到功率放大器，就得到最大衰减为0dB 断续、分挡可调的电功率送到耳机，经耳机将电功率转变为同频率机械波，通过改变频率和衰减器的衰减量就可以分别测量不同人的左、右耳对不同频率纯音的听阈值。三、使用仪器、材料BD-116 型听觉实验仪、立体声耳机等四、实验步骤1熟悉仪器的操作规则，熟悉面板各键功能（见图 3 ） ，接通 AC220V 电源，预热 15min 以上。2将耳机插入面板上对应耳机插孔。3. 被试者戴上耳机，有连接线的一侧要戴在右耳上，然后背向实验人员和仪器。4. 测定人耳听阈值的步骤：（1）频率选择：可把波段开关拨至“连续”位置，调节“粗调”与“细调”频率的两个旋纽，依显示的频率值，选择测定声响的频率。（2）选择测试的右、左耳，可打开“左耳”或“右耳”开关，或两个都打开。（3）选择“连续”或“间断”声响，开关拨向相应一方。选择“间断”声响，可有效判别听阈值左右的声响。（4）按“声响调节”的“”或“”键，增加或减少音量，每按一下，增加或减少 2dB，连续按着，将自动连续变化。（5） “衰减 dB” 、 “声响 dB ” 。选择“声响 dB” ，即开关拨向“声响 dB ”上，这样测量出来的就是各待测频率下的实际听阈值。若选择了“衰减 dB”档，则测量出来的各频率下的听阈值，还必须经过换算才能得到实际的听阈值。（6）音量初值有二档可选择，“高音量”为 0 66dB 衰减， “低音量”为34100dB 衰减。对于正常听力的被试者，测试的听阈值通常在“低音量”段。在“低音量”段测试时，若对于某一频率，其听阈值测不出来时，可改在“高音量”上测试。（7）用渐增法测定：将声响强度衰减到被试者听不到处开始，逐渐减小衰减量增强声响，当被试听到声音后，举手示意即可，实验人员停止减小衰减量，此时的响度为该被试人员在此频率的听阈值 L ，然后反复核实 2 3 次，若三次测量结果不同，但彼此之差不超过 4dB ，则取三次测量值的平均值的整数作为该频率下的听阈值并填入表中。（8）用渐减法测定：步骤同（7） 。只是将衰减器调到被试者能听到的强度后，再开始逐渐增大衰减量，直到被试人员听不到声音时停止。5. 听阈曲线的绘制用上述方法可以方便地测量出被试者在测定的各个频率点的听阈值，并将其填入表格中。以频率的常用对数 lgf 为横坐标，以听阈值 L 为纵坐标，将测得各点连成曲线，该曲线为被试者的听阈曲线。分别作出左耳与右耳两条听阈曲线。6关闭电源开关，整理实验仪器。五、实验过程原始记录( 数据、图表、计算等) 频率 f(HZ) 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k Logf 2.1 2.4 3.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 左耳听阈值L 左（dB）1 58 63 55 33 18 12 14 39 2 60 59 57 33 16 14 16 39 3 62 61 53 31 16 12 14 37 平均值60 61 55 32.3 16.6 12.6 14.6 38.3 右耳听阈值L 右（dB）1 50 51 47 31 18 10 28 41 2 52 49 49 33 16 10 26 39 3 52 49 49 33 16 10 26 39 平均值51.3 50.3 47 31.6 17.3 10 26.7 40.3 左耳上图，右耳下图020004000600080001000012000140001600010203040506070020004000600080001000012000140001600010152025303540455055六、实验结果及分析1 实验结果本次实验， 我们小组三人都做了测试，我的听阈曲线和正常人的听阈曲线基本符合，但是低频听力远低于其他两位同学，听力可能有受损和异常。2. 实验分析实验过程中， 因为临界值感应微弱，被测者经常容易忽略或以为有听觉，导致测试时间大部分都花在了被测者的判断中。本人被测也感觉不好判断，所以实验时一定要有好的安静环境。听力异常可能由于是长期听耳机，使得低频听力较低，但高频没什么影响3. 误差分析1. 本仪器的使用需要在外界干扰很小的条件下测试( 最好能在隔音室内进行) ， 而且被试者只有精神完全放松时，才能得到准确可靠的结果。2. 避免节律给声。节律给声也是一种暗示。3. 使用“声响调节”按钮时，用力要轻。4. 又因为耳机有退磁，灵敏度下降的现象。医学物理实验报告开课实验室：B 生命科学楼113 2014 年 11 月 27 日学院生物工程学院年级、专业、班12 生医 1 班姓名李莉成绩课程名称医学物理实验项目名称生物电阻抗特性测试指导教师吴小鹰教师评语教师签名：年月日一、实验目的1. 了解人体阻抗产生的原因，测量生物组织电阻抗的频率特性。2. 探讨影响生物电阻抗的主要因素及其影响作用二、实验原理皮肤的最外层是表皮，包括角质层，其中有汗腺孔，下面是真皮及皮下组织，其中有大量血管，由于真皮及皮下组织导电性较好，可模拟为纯电阻。由于汗腺孔里有少量离子通过，所以我们把表皮模拟为漏了电的电容器，看成纯电容和纯电阻的并联，其表皮阻抗为：而表皮下面的真皮和皮下组织电阻不太高，电性能象纯电阻R，所以皮肤电阻抗模拟等效电路如图 5 皮下深部的各种组织都是由细胞组成的，细胞膜的主要成分是脂类物质和各种膜蛋白，由于脂类物质在电学上几乎绝缘，它相当于电容器的中间介质，膜蛋白产生了膜电阻R1，细胞膜产生的阻抗等效于R1、C 并联电路。膜内外组织液的阻抗等效于纯电阻R2 和 R3，所以皮下深部组织的阻抗等效电路如图6 所示。皮下组织的阻抗同样具有容性阻抗的特性三、使用仪器、材料直流稳压电源、信号发生器( 频率可调，低频交流电，输出电压固定为 40mV)、数字万用电表、交流毫伏表 (1 mV300V)、导电电极、标准电阻（10k） 、阻抗测试盒等四、实验步骤1. 熟悉实验设备、仪器，搭建好实验装置2. 测量生物组织的直流阻抗用电极固定在生物组织两端上。电源用直流稳压电源，使其输出为 5V ，标准电阻 R =1.0 104 。如图接通电路，待电路稳定三分钟后，用万用表分别测量 U 组织和 U R1 3. 测量生物组织在不同频率的交流阻抗把直流电源换成低频信号发生器。先将信号发生器的输出衰减放在 40dB，并把输出细调逆时针调到底（使其输出信号最小），打开电源开关，预热 3 分钟以上。用标准电阻 R =1.0 104接通电路，电路连接好后，再逐渐增大信号发生器的输出使之为 40mV，改变信号发生器的频率，并保持输出电压不变，分别用毫伏表测出 U 组织和 UR，根据公式计算出不同频率时组织的交流阻抗，作出 Z 组织 1gf 曲线，并根据变化规律说明待测组织阻抗的频率特性。五、实验过程原始记录( 数据、图表、计算等) 测试次数1 2 3 测试对象U组织UR阻抗U组织UR阻抗U组织UR阻抗平均 值直流（ mv ）80 3250 0.25 75.5 3250 0.23 76 3240 0.28 0.24 交 流电（mv ）100 2.8 29 0.97 3.0 31 0.97 3.1 30 1.03 0.24 500 2.96 30 0.99 3.0 32 0.93 3.0 30 1 0.99 1k 2.9 30 0.99 3.0 32 0.91 3.0 31 0.94 0.97 5k 2.95 30 0.98 2.9 32 0.84 3.0 31.5 0.98 0.94 15k 2.7 32 0.84 2.7 34 0.78 3.05 32 0.95 0.86 25k 2.7 32 0.84 2.65 34 0.74 2.9 33.5 0.86 0.81 50k 2.7 35 0.77 2.5 33 0.76 2.7 33 0.82 0.78 500k 2.6 34 0.78 2.5 33 0.70 2.4 34 0.70 0.72 750k 2.5 32 0.83 2.3 33 0.63 2.4 35 0.69 0.77 1M 2.5 31 0.8 2.4 33 0.67 2.2 33 0.65 0.84 2M 2.4 31 0.82 2.2 30 0.77 2.3 31 0.74 0.77 3M 2.4 31 0.89 2.3 28 0.85 2.4 28 0.86 0.84 4M 2.5 2.8 8.9 2.4 36 6.67 2.3 4.2 5.5 7.02 5M 2.6 21 1.23 2.2 14.5 1.52 2.4 17 1.41 1.39 6M 2.6 18.5 1.41 2.7 18 1.5 2.5 18 1.39 1.43 7M 2.8 16.5 1.70 2.8 17.5 1.6 2.7 17.5 1.54 1.61 8M 2.6 16 1.62 2.65 17.6 1.51 2.7 16 1.69 1.61 9M 2.5 15 1.67 2.4 12 2 2.5 15 1.67 1.78 六、实验结果及分析1 实验结果我们可以得到以下结论1) 在不同的频率下同样的猪肉有不同的电阻。并随着频率的增大阻抗增大。2) 在 10Ohz-3000khz 频率下，阻抗一般较稳定。3) 在 3M hz 之后，阻抗急剧增加， 4M hz 达到峰值，之后急剧下降4) 在 5Mhz之后，阻抗比较平稳，较之前小有增加。2 误差分析1）猪肉长时间通电，会使组织重新排列，阻抗会变化2）使用猪肉时间长之后，水分减少，也会影响阻抗3）交流毫伏表的仪器误差医学物理实验报告开课实验室：B 生命科学楼 113 2014 年12 月4 日学院生物工程学院年级、专业、班12 生医 1 班姓名李莉成绩课程名称医学物理实验项目名称组织温度变化对生物电阻抗的影响指导教师吴小鹰教师评语教师签名：年月日一、 实验目的通过设计组织温度变化对生物电阻抗影响的实验，探讨生物电阻抗与组织温度的相关性，采用阻抗法检测生物组织温度提供实验依据。通过本实验的学习，使学生掌握实验设计的方法，培养学生分析问题解决问题的能力，为今后学习、科研中设计相关实验奠定基础。二、实验原理组织温度的监控有重要意义，将直接影响到肿瘤治疗效果。人体深部温度的检测监控方法可分为有创测温和无创测温两种，目前临床上多采用前者进行监测。有创测温方法是利用探针在影像设备（一般为超声或 CT）导引下，将热电偶或热敏电阻等温度传感器植入待测部位的组织中，进行单点