腦電生理實驗教學(xué)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種腦電生理實驗教學(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。本發(fā)明提供的腦電生理實驗教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動的神經(jīng)電傳遞規(guī)律，測量±100μV之間的電壓，合理放大腦電信號，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機變化，提取有用的腦電號，完成腦電信號的記錄，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】腦電生理實驗教學(xué)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)器具，尤其涉及一種腦電生理實驗教學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自1875年，英國外科醫(yī)師卡頓對動物暴露的大腦進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。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，用磁帶記錄器來記錄腦電信號，使得腦電信號不僅抗干擾能力強，同時記錄量減小?，F(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、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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種性能優(yōu)越、抗干擾能力強且穩(wěn)定性好的腦電生理實驗教學(xué)裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種腦電生理實驗教學(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)生刺激信號的主機工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機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)包括一個電極帽，電極帽與所述主機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放大的直流放大單元和將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號輸入端與所述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放大電路和雙極放大電路的腦電放大器。
[0009]本發(fā)明提供的腦電生理實驗教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動的神經(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，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機變化，提取有用的腦電號，完成腦電信號的記錄，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。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明腦電生理實驗教學(xué)裝置的流程圖；
[0011]圖2為本發(fā)明腦電生理實驗教學(xué)裝置的頭部定位系統(tǒng)的電極分布示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明腦電生理實驗教學(xué)裝置的腦電放大器的單級放大電路的電路圖；
[0013]圖4為本發(fā)明腦電生理實驗教學(xué)裝置的腦電放大器的雙極放大電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
[0015]請參考圖1，圖1為本發(fā)明腦電生理實驗教學(xué)裝置的流程圖。
[0016]一種腦電生理實驗教學(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行信號刺激，通過頭部定位系統(tǒng)的電極采集大腦受到刺激后產(chǎn)生的腦電信號并傳輸給腦電放大器，腦電放大器將采集到的信號進行AD轉(zhuǎn)換后進行放大，放大后的數(shù)字信號經(jīng)由固化數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處 理程序的計算機進行數(shù)據(jù)采集和處理后再與預(yù)先儲存的正常人的腦電波形圖進行對比，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)生刺激信號的主機工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機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為本發(fā)明腦電生理實驗教學(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)包括一個電極帽，電極帽與所述主機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放大的直流放大單元和將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號輸入端與所述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，實現(xiàn)腦電信號和眼電信號同步帶寬放大，對眼電導(dǎo)聯(lián)實現(xiàn)蒙太奇運算，和腦電的雙極去噪；采用直流放大技術(shù)，對腦電、眼電信號實現(xiàn)超寬帶的收集，以及對所有通道進行同步并行采集，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)高速光藕隔離，與觸發(fā)信號組合，形成生理信號編碼，經(jīng)USB2.0傳輸給計算機進行數(shù)據(jù)分析處理工作。運用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)，實時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(波形圖)，對靶信號(波形圖)和非靶信號(腦電信號)實現(xiàn)實時EEG分段，疊加積累、去噪、濾波，顯示當前ERP信息，實驗完成即可知道結(jié)果，實現(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轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與經(jīng)過25針并口接收的刺激標記觸發(fā)信號進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)處理單元的計算機進行記錄和分析。
[0024]該腦電生理實驗教學(xué)裝置根據(jù)大腦活動的神經(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，測量相關(guān)事件引起的腦神經(jīng)活動。該教學(xué)系統(tǒng)將由相同刺激引起的多段腦電進行多次疊加，抵消由于自發(fā)腦電或噪音是隨機變化，提取有用的腦電號，完成腦電信號的記錄，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]本腦電生理實驗教學(xué)裝置不僅能完成在線實時的數(shù)據(jù)采集分析得出診斷依據(jù)，在醫(yī)護場合實際應(yīng)用時還可 以將腦電信號儲存起來進行離線的數(shù)據(jù)分析，避免由于人數(shù)太多導(dǎo)致等待時間過長，而只進行數(shù)據(jù)的采集則是相當迅速和高效的，待事后進行數(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]上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對本發(fā)明創(chuàng)造【具體實施方式】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。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種腦電生理實驗教學(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所述的腦電生理實驗教學(xué)裝置，其特征在于，所述刺激生成系統(tǒng)為用以產(chǎn)生刺激信號的主機工作站，根據(jù)病人的病程、腦功能受損程度以及受損腦區(qū)安排多種刺激信號的呈現(xiàn)順序、刺激的輸入感覺通道，所述主機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所述的腦電生理實驗教學(xué)裝置，其特征在于，所述頭部定位系統(tǒng)包括一個電極帽，電極帽與所述主機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所述的腦電生理實驗教學(xué)裝置，其特征在于，所述腦電放大器包括用以將信號放大的直流放大單元和將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的AD轉(zhuǎn)換單元，所述直流放大單元的信號輸入端與所述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所述的腦電生理實驗教學(xué)裝置，其特征在于，所述腦電放大器為具有單級放大電路和雙極放大電`路的腦電放大器。
【文檔編號】A61B5/0484GK103654773SQ201310713705
【公開日】2014年3月26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