繼電器和電磁閥，液體通路內(nèi)的液體隨即被釋放至測試者處，再通過液體通路上的流量計進行脈沖波的采集，然后反饋至下位機控制模塊內(nèi)，下位機控制模塊將采集的計數(shù)與設(shè)定值進行比較，達到設(shè)定值后，下位機控制模塊控制關(guān)閉液體通路。因此，本裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，其可以實現(xiàn)對刺激液體的實時和定量輸送，使得刺激液體可以根據(jù)需要有序、定量的進行，從而有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中所述存在的液體量難以精確控制、刺激強度難以更改等問題，滿足味覺刺激裝置所需要的多路刺激、單一刺激、自動控制、電磁屏蔽、成像同步等要求。
[0043]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的脈沖波還通過光電耦合和光電隔離模塊105進行處理，該光電耦合和光電隔離模塊105對脈沖波進行調(diào)理整形并調(diào)制脈沖波的占空比，該光電耦合和光電隔離模塊105再通過光電耦合和光電隔離效應(yīng)將處理過的脈沖波發(fā)送至下位機控制模塊104。采用該實施方式的方案，可以在脈沖波的傳遞過程中，避免外界的干擾或者對信號的削弱現(xiàn)象。
[0044]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的光電耦合和光電隔離模塊105還將處理過的脈沖波先行傳遞給3-8譯碼器(未示出)的輸入端，經(jīng)該3-8譯碼器后再傳遞至下位機控制模塊104的引腳。采用該實施方式的方案，可以在少于8路液體刺激電路下分時使用同一個脈沖計數(shù)端，從而降低了對于微控制器的計數(shù)端個數(shù)的要求，從硬件性能需求方面降低了電路成本。
[0045]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的味覺刺激裝置還包括液體泵107，用于驅(qū)動刺激液體存放單元內(nèi)的刺激液體釋放至液體通路內(nèi)。采用該實施方式的方案，可以根據(jù)需要向液體通路通入所需要的刺激液體，同時還可以使刺激液體具有滿足流量計測量范圍內(nèi)的流速。其中，該液體泵107可以具體為12V醫(yī)用直流液體泵，可以為節(jié)省廢液實現(xiàn)回收設(shè)計，實現(xiàn)在需要時液體泵才工作，同時還可以提高整套裝置的工作效率。
[0046]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的繼電器向電磁閥發(fā)送的控制信號還經(jīng)RC回路處理(未示出)。采用該實施方式的方案，由于繼電器的輸出信號會產(chǎn)生毛刺，這時候會需要光電耦合和光電隔離模塊的光電耦合部件對毛刺起隔離作用，而作為該光電耦合部件的替代方案或者補充方案，還可以利用RC回路減少毛刺信號，從而提高整個電路的抗干擾能力，增強控制系統(tǒng)的可靠性。
[0047]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的下位機控制模塊104在刺激完成后還控制啟動提示模塊(未示出)，該提示模塊給予外界提醒，該提示模塊具體可以以提示音給予必要的提醒，播放設(shè)備可以采用耳機。采用該實施方式的方案，可以提示外界注意味覺刺激的完成。
[0048]為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，如圖1和2所示，在本發(fā)明的味覺刺激裝置的另一些實施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的流量計為渦輪流量計，通過其葉片的轉(zhuǎn)動形成連續(xù)的呈矩形的脈沖波。采用該實施方式的方案，能夠利用液體的流動驅(qū)動渦輪并以該渦輪的形式產(chǎn)生脈沖波。
[0049]其中，101.上位機控制軟件102.數(shù)據(jù)采集卡103.電源模塊104.下位機控制模塊105.光電耦合和光電隔離模塊106.液體輸送模塊107.液體泵201.流量計202.繼電器203.電磁閥204.刺激液體存放單元205.醫(yī)用長導(dǎo)管206.—次性醫(yī)用細管。
[0050]本味覺刺激裝置的工作流程如下:
[0051]味覺刺激裝置與fMRI (功能磁共振成像)結(jié)合使用時，還需要使用刺激液體存儲裝置204、醫(yī)用長導(dǎo)管205和一次性醫(yī)用細管206，以保證實驗條件符合醫(yī)學(xué)實驗要求。
[0052]結(jié)合圖1-3所示，該工作流程如下:
[0053](I) fMRI實驗中，有三路液體刺激通路:開啟電源模塊103，電磁閥203開啟、液體泵107工作，使三路液體通路(醫(yī)用長導(dǎo)管205及一次性醫(yī)用細管206)中分別通滿刺激液體；
[0054](2)用戶在PC上的上位機軟件101中編寫刺激用的序列:填寫軟件界面中需要的參數(shù)信息及刺激信息文件保存目錄；
[0055](3)在fMRI圖像開始采集的同時點擊上位機控制軟件101上的“開始”按鈕，與fMRI儀器同步開始刺激；
[0056](4) LabVIEff編寫的刺激序列按照時間參數(shù)通過數(shù)據(jù)采集卡102轉(zhuǎn)化為控制指令傳送給下位機控制模塊104，下位機控制模塊104以外部中斷的方式接收這些指令，并進行判斷需要開啟哪路液體通路中的繼電器202，繼電器202的開啟導(dǎo)致相應(yīng)通路中的電磁閥203閉合、開始工作，液體流通，流通的液體推動流量計201的葉片、產(chǎn)生一定頻率的脈沖波，這些脈沖波經(jīng)過相應(yīng)電路的處理傳至下位機控制模塊104的計數(shù)端開始計數(shù)，待計數(shù)達到下位機控制模塊104內(nèi)設(shè)定的閾值后，反饋信號傳至下位機控制模塊104，下位機控制模塊104控制關(guān)閉相應(yīng)的液體通路，下位機控制模塊104重新進入待機狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)采集卡102傳輸?shù)南乱淮慰刂浦噶睿?br>[0057](5)在人體腦功能實驗中，需要在液體刺激完成后，通過刺激完成提示音提示人體自行完成吞咽動作，吞咽動作需要在規(guī)定時間內(nèi)完成，等待進入下一個刺激周期。
[0058]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.味覺刺激裝置，其特征在于，包括: 上位機控制軟件，用于對刺激液體的刺激參數(shù)進行設(shè)置并形成相應(yīng)的控制參數(shù)； 數(shù)據(jù)采集卡，用于將所述控制參數(shù)轉(zhuǎn)化為控制指令并發(fā)送至下位機控制模塊； 下位機控制模塊，用于接收所述控制指令，并根據(jù)所述控制指令控制開啟液體通路上的繼電器，所述繼電器驅(qū)動所述液體通路上的電磁閥開啟，刺激液體流出并開始向測試者進行味覺刺激； 流量計，其安裝于所述液體通路上，所述刺激液體流經(jīng)所述流量計時，對所述流量計產(chǎn)生脈沖波，所述脈沖波被發(fā)送至所述下位機控制模塊，所述下位機控制模塊的計數(shù)端開始對所述脈沖波進行計數(shù)，待所述計數(shù)達到所述下位機控制模塊內(nèi)的設(shè)定值后，所述下位機控制模塊通過所述繼電器和電磁閥關(guān)閉所述液體通路； 電源模塊，用于向各單元提高多種幅值的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述上位機控制軟件包括: 味覺刺激序列顯示模塊，用于輸入所述刺激參數(shù)； 味覺刺激序列呈現(xiàn)模塊，用于在刺激執(zhí)行過程中分時顯示工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述刺激參數(shù)包括味覺刺激工作時間、刺激液體種類、刺激液體種類釋放先后順序和/或刺激信息文件設(shè)置，所述刺激信息文件設(shè)置用于設(shè)定實驗記錄信息存放的“txt”所存放的目錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述脈沖波還通過光電耦合和光電隔離模塊進行處理，所述光電耦合和光電隔離模塊對所述脈沖波進行調(diào)理整形并調(diào)制所述脈沖波的占空比，所述光電耦合和光電隔離模塊再通過光電耦合和光電隔離效應(yīng)將處理過的所述脈沖波發(fā)送至所述下位機控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述光電耦合和光電隔離模塊還將處理過的所述脈沖波先行傳遞給3-8譯碼器的輸入端，經(jīng)所述3-8譯碼器后再傳遞至所述下位機控制模塊的引腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，還包括液體泵，用于驅(qū)動刺激液體存放單元內(nèi)的刺激液體釋放至所述液體通路內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述液體泵為12V醫(yī)用直流液體栗O
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述繼電器向所述電磁閥發(fā)送的控制信號還經(jīng)RC回路處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述下位機控制模塊在刺激完成后還控制啟動提示模塊，所述提示模塊給予外界提醒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的味覺刺激裝置，其特征在于，所述流量計為渦輪流量計，通過其葉片的轉(zhuǎn)動形成連續(xù)的呈矩形的所述脈沖波。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種味覺刺激裝置，其包括：上位機控制軟件，用于設(shè)置控制參數(shù)；數(shù)據(jù)采集卡，用于將控制參數(shù)轉(zhuǎn)化為控制指令；下位機控制模塊，用于根據(jù)控制指令控制開啟液體通路，刺激液體流出并開始向測試者進行味覺刺激；流量計，其安裝于液體通路上，刺激液體流經(jīng)流量計時產(chǎn)生脈沖波，脈沖波被發(fā)送至下位機控制模塊，下位機控制模塊的計數(shù)端開始對脈沖波進行計數(shù)，待計數(shù)達到設(shè)定值后，下位機控制模塊關(guān)閉液體通路。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其可以實現(xiàn)對刺激液體的實時和定量輸送，使得刺激液體可以根據(jù)需要有序、定量的進行，從而有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中所述存在的液體量難以精確控制、刺激強度難以更改等問題。
【IPC分類】A61M21-00
【公開號】CN104826209
【申請?zhí)枴緾N201510204522
【發(fā)明人】梁思, 董濤, 王慧, 楊曉冬
【申請人】中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月27日