腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，包括依次通信連接的刺激生成系統(tǒng)、頭部定位系統(tǒng)、腦電放大器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)對比單元。本實(shí)用新型提供的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動(dòng)的神經(jīng)電傳遞規(guī)律，測量±100μV之間的電壓，合理放大腦電信號(hào)，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動(dòng)。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進(jìn)行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機(jī)變化，提取有用的腦電號(hào)，完成腦電信號(hào)的記錄，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的腦電數(shù)據(jù)，繪制腦電波形，對比正常人與病患的腦袋波形，形成診斷依據(jù)，輔助完成診斷。
【專利說明】腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)器具，尤其涉及一種腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自1875年，英國外科醫(yī)師卡頓對動(dòng)物暴露的大腦進(jìn)行了電流直接記錄開始，不斷有科學(xué)家研究怎么樣能夠無創(chuàng)、無痛的記錄腦電信號(hào)。直到70年代以后，使用集成電路和共模抑制即使放大腦電信號(hào)，用磁帶記錄器來記錄腦電信號(hào)，使得腦電信號(hào)不僅抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)記錄量減小。現(xiàn)如今，腦電系統(tǒng)已經(jīng)成為一種常規(guī)臨床監(jiān)測儀器，由大三甲醫(yī)院走向中小型醫(yī)院，市場前景廣闊。從腦電儀器誕生之初的只能記錄1-2導(dǎo)聯(lián)，到現(xiàn)如今37導(dǎo)聯(lián)、64導(dǎo)聯(lián)，甚至128導(dǎo)聯(lián)；從模擬腦電圖，到現(xiàn)如今的全通道數(shù)字化電腦采集顯示、存儲(chǔ)、分析的。腦電設(shè)備已經(jīng)有龐大的儀器設(shè)備發(fā)展到可隨身攜帶的便攜系統(tǒng)。在20世紀(jì)80年代至今，由于腦電的技術(shù)主要由國外廠商壟斷，國產(chǎn)自主研發(fā)的設(shè)備在性能、抗干擾能力、穩(wěn)定性等方面與國外設(shè)備相比還有明顯差距。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)且穩(wěn)定性好的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，包括依次通信連接的刺激生成系統(tǒng)、頭部定位系統(tǒng)、腦電放大器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)對比單元。
[0005]優(yōu)選地，所述刺激生成系統(tǒng)為用以產(chǎn)生刺激信號(hào)的主機(jī)工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號(hào)的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機(jī)工作站通過接口與所述頭部定位系統(tǒng)通信連接。
[0006]優(yōu)選地，所述頭部定位系統(tǒng)包括一個(gè)電極帽，電極帽與所述主機(jī)工作站通過接口通信連接，所述電極帽內(nèi)設(shè)置有10-20電極排布系統(tǒng)，所述10-20電極排布系統(tǒng)與所述腦電放大器的采集端口連接。
[0007]優(yōu)選地，所述腦電放大器包括用以將信號(hào)放大的直流放大單元和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號(hào)輸入端與所述10-20電極排布系統(tǒng)通信連接，所述直流放大單元和所述AD轉(zhuǎn)換單元通信連接，所述AD轉(zhuǎn)換單元的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端連接。
[0008]優(yōu)選地，所述腦電放大器為具有單級(jí)放大電路和雙極放大電路的腦電放大器。
[0009]本實(shí)用新型提供的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動(dòng)的神經(jīng)電傳遞規(guī)律，測量±100 μ V之間的電壓，合理放大腦電信號(hào)，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動(dòng)。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進(jìn)行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機(jī)變化，提取有用的腦電號(hào)，完成腦電信號(hào)的記錄，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的腦電數(shù)據(jù)，繪制腦電波形，對比正常人與病患的腦袋波形，形成診斷依據(jù)，輔助完成診斷?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的流程圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的頭部定位系統(tǒng)的電極分布示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的腦電放大器的單級(jí)放大電路的電路圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的腦電放大器的雙極放大電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0015]請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的流程圖。
[0016]一種腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，包括依次通信連接的刺激生成系統(tǒng)、頭部定位系統(tǒng)、腦電放大器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)對比單元。通過對人體腦部穴位進(jìn)行信號(hào)刺激，通過頭部定位系統(tǒng)的電極采集大腦受到刺激后產(chǎn)生的腦電信號(hào)并傳輸給腦電放大器，腦電放大器將采集到的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后進(jìn)行放大，放大后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)由固化數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理后再與預(yù)先儲(chǔ)存的正常人的腦電波形圖進(jìn)行對比，通過對比分析之后可以更直觀有效的顯示患者的病患原因。
[0017]所述刺激生成系統(tǒng)為用以產(chǎn)生刺激信號(hào)的主機(jī)工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號(hào)的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機(jī)工作站通過接口與所述頭部定位系統(tǒng)通信連接。
[0018]請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的頭部定位系統(tǒng)的電極分布示意圖。
[0019]所述頭部定位系統(tǒng)包括一個(gè)電極帽，電極帽與所述主機(jī)工作站通過接口通信連接，所述電極帽內(nèi)設(shè)置有10-20電極排布系統(tǒng)，所述10-20電極排布系統(tǒng)與所述腦電放大器的采集端口連接。
[0020]所述腦電放大器包括用以將信號(hào)放大的直流放大單元和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號(hào)輸入端與所述10-20電極排布系統(tǒng)通信連接，所述直流放大單元和所述AD轉(zhuǎn)換單元通信連接，所述AD轉(zhuǎn)換單元的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端連接。
[0021]所述腦電放大器為具有單級(jí)放大電路和雙極放大電路的腦電放大器。如圖3和圖4所示，腦電放大器采用單極放大和雙極放大技術(shù)，就是高阻抗輸入同相放大和差分雙極放大，實(shí)現(xiàn)腦電信號(hào)和眼電信號(hào)同步帶寬放大，對眼電導(dǎo)聯(lián)實(shí)現(xiàn)蒙太奇運(yùn)算，和腦電的雙極去噪；采用直流放大技術(shù)，對腦電、眼電信號(hào)實(shí)現(xiàn)超寬帶的收集，以及對所有通道進(jìn)行同步并行采集，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)高速光藕隔離，與觸發(fā)信號(hào)組合，形成生理信號(hào)編碼，經(jīng)USB2.0傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理工作。運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)時(shí)IIR濾波及事后無相移濾波器，提取ERP信息。
[0022]如圖1所示，數(shù)據(jù)對比單元事先設(shè)置靶信號(hào)(波形圖)，對靶信號(hào)(波形圖)和非靶信號(hào)(腦電信號(hào))實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)EEG分段，疊加積累、去噪、濾波，顯示當(dāng)前ERP信息，實(shí)驗(yàn)完成即可知道結(jié)果，實(shí)現(xiàn)早預(yù)測、早分析、早知道功能。
[0023]腦電放大器通過與頭部定位系統(tǒng)相連的接口采集被試的原始腦電數(shù)據(jù)，并將這些原始模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，與經(jīng)過25針并口接收的刺激標(biāo)記觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行同步放大后輸出給USB接口，通過USB接口傳輸給固化有數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元的計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄和分析。
[0024]該腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動(dòng)的神經(jīng)電傳遞規(guī)律，測量±100 μ V之間的電壓，合理放大腦電信號(hào)，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動(dòng)。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進(jìn)行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機(jī)變化，提取有用的腦電號(hào)，完成腦電信號(hào)的記錄，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的腦電數(shù)據(jù)，繪制腦電波形，對比正常人與病患的腦袋波形，形成診斷依據(jù)，輔助完成診斷。
[0025]本腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置不僅能完成在線實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集分析得出診斷依據(jù)，在醫(yī)護(hù)場合實(shí)際應(yīng)用時(shí)還可以將腦電信號(hào)儲(chǔ)存起來進(jìn)行離線的數(shù)據(jù)分析，避免由于人數(shù)太多導(dǎo)致等待時(shí)間過長，而只進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集則是相當(dāng)迅速和高效的，待事后進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理后，再得出診斷依據(jù)告知病患或病患家屬。
[0026]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對本實(shí)用新型創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，其特征在于，包括依次通信連接的刺激生成系統(tǒng)、頭部定位系統(tǒng)、腦電放大器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)對比單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，其特征在于，所述刺激生成系統(tǒng)為用以產(chǎn)生刺激信號(hào)的主機(jī)工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號(hào)的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機(jī)工作站通過接口與所述頭部定位系統(tǒng)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，其特征在于，所述頭部定位系統(tǒng)包括一個(gè)電極帽，電極帽與所述主機(jī)工作站通過接口通信連接，所述電極帽內(nèi)設(shè)置有10-20電極排布系統(tǒng)，所述10-20電極排布系統(tǒng)與所述腦電放大器的采集端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，其特征在于，所述腦電放大器包括用以將信號(hào)放大的直流放大單元和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號(hào)輸入端與所述10-20電極排布系統(tǒng)通信連接，所述直流放大單元和所述AD轉(zhuǎn)換單元通信連接，所述AD轉(zhuǎn)換單元的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腦電生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，其特征在于，所述腦電放大器為具有單級(jí)放大電路和雙極放大電路的腦電放大器。
【文檔編號(hào)】A61B5/0484GK203619554SQ201320850861
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】王秋虎 申請人:北京飛宇星電子科技有限公司