專利名稱：面神經(jīng)電圖診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療探測(cè)、測(cè)量或記錄人體或人體部分的生物電信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種面神經(jīng)電圖診斷儀。
面神經(jīng)電圖又稱誘發(fā)性面神經(jīng)動(dòng)作電位。其概念是指面神經(jīng)受到足夠刺激后，激發(fā)面神經(jīng)全體神經(jīng)纖維同步興奮的動(dòng)作電位。國外從1962年開始有人報(bào)導(dǎo)測(cè)試面神經(jīng)運(yùn)動(dòng)潛伏期的結(jié)果。1975年Olsen對(duì)50例貝爾氏面癱病人進(jìn)行系統(tǒng)的、全面的電生理研究，認(rèn)為早期診斷和判斷預(yù)后的可靠依據(jù)是面神經(jīng)動(dòng)作電位，而肌電圖、神經(jīng)興奮性試驗(yàn)均不宜單獨(dú)視為可靠依據(jù)。目前用肌電圖測(cè)試面神經(jīng)功能已趨向淘汰。
80年代，國外將面神經(jīng)電圖(Facialeleotronerography，F(xiàn)ENOG)正式用于臨床診斷，并認(rèn)為用FENOG來診斷面神經(jīng)疾病是近年來的一大發(fā)展，具有無創(chuàng)傷性、客觀性和定量分析功能，是預(yù)測(cè)疾病的預(yù)后，指導(dǎo)臨床治療方案的有力、可靠工具。他們所有用儀器多采用價(jià)格昂貴的誘發(fā)電位儀。
國內(nèi)開展面神經(jīng)電圖測(cè)試從80年代中期開始，至今只看到5篇有關(guān)FFNOG的臨床應(yīng)用文章，僅5、6家大醫(yī)院利用進(jìn)口誘發(fā)電位儀(聽覺、視覺、體感誘發(fā)電位儀)開展此項(xiàng)檢查。進(jìn)口誘發(fā)電位儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩、數(shù)據(jù)分析需人工處理，檢測(cè)效率低，且價(jià)格多在數(shù)萬至數(shù)十萬美元之間，需要外匯，即使大醫(yī)院，也非一般財(cái)力所能及。加之進(jìn)口儀器操作難度大，稍微不慎就有損壞儀器之慮，致使FENOG這一先進(jìn)的診斷方法不能在國內(nèi)普及，使某些面神經(jīng)病患者得不到及時(shí)、正確的診治而終生殘疾。
在此以前，國內(nèi)尚未見到有專用的面神經(jīng)電圖診斷儀問世，國外出版物中也未見到與本發(fā)明儀器相同的報(bào)導(dǎo)。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明目的在于提供一種造價(jià)低廉，操作簡(jiǎn)便，快速準(zhǔn)確的具有自動(dòng)分析功能的專用面神經(jīng)電圖診斷儀。使FENOG普及到國內(nèi)大、中、小醫(yī)院，提高中、小醫(yī)院對(duì)面神經(jīng)疾病的診斷水平。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一晶體管電感藕合脈沖振蕩器產(chǎn)生雙相脈沖，經(jīng)變壓器后升壓，再經(jīng)整波器、恒流輸出調(diào)節(jié)器，輸出矩形負(fù)脈沖信號(hào)送刺激電極，同時(shí)經(jīng)整波器，輸出正尖脈沖同步信號(hào)到一微機(jī);記錄電極將面神經(jīng)纖維的復(fù)合動(dòng)作電位信號(hào)送到放大器并通過有源濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器到微機(jī)，微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，由顯示器顯示出圖形，并通過打印機(jī)打印出報(bào)告和圖形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.價(jià)格低廉，全部成本不足8000元，僅為進(jìn)口誘發(fā)電位儀的十幾至幾十分之一，使市、縣級(jí)醫(yī)院買的起，易于普及。
2.目前國內(nèi)8位機(jī)銷路欠佳，本儀器可為現(xiàn)有8位機(jī)找到新的用武之地。由于通用8位機(jī)便于編程，功能尚可進(jìn)一步擴(kuò)充。
3.本儀器有自動(dòng)識(shí)別波形、自動(dòng)分析功能，操作非常簡(jiǎn)便，而進(jìn)口誘發(fā)電位儀無自動(dòng)分析功能。
4.資料可存盤，可隨時(shí)調(diào)用、分析、打印報(bào)告，供臨床研究用，而大部分進(jìn)口誘發(fā)電位儀無此功能
5.本機(jī)的疊加次數(shù)，延遲時(shí)間、掃描時(shí)間可靈活設(shè)置，但通常用儀器默認(rèn)值，不必另行設(shè)置，既方便，又靈活。
6.由于采用通用微機(jī)，在作面神經(jīng)電圖之余，仍可作為通用微機(jī)使用。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1本發(fā)明儀器原理框圖。
圖2面神經(jīng)刺激器電路原理框圖。
圖3為刺激器電路4放大器及濾波器電路原理圖。
圖5本發(fā)明功能軟件程序框圖。
其中(1)放大器，(2)有源濾波器，(3)面神經(jīng)刺激器，(4)A/D轉(zhuǎn)換器，(5)顯示器，(6)APPLEH微機(jī)，(7)打印機(jī)，(8)刺激電極，(9)記錄電極，(10)接地電極，(11)晶體管電感藕合脈沖振蕩器，(12)脈沖變壓器，(13)(14)整波器，(15)觸發(fā)同步信號(hào)，(16)(17)恒流器，(18)放大器，(19)有源濾波器，(20)光電藕合器，(21)系統(tǒng)初始化，(22)主菜單，(23)實(shí)時(shí)檢測(cè)，(24)資料處理，(25)自動(dòng)設(shè)置工作參數(shù)，(26)等待觸發(fā)信號(hào)，(27)觸發(fā)延遲，(28)采樣疊加平均，
(29)參數(shù)自動(dòng)分析，(30)前臺(tái)顯示圖形，(31)鍵控命令菜單，(32)資料處理菜單，(33)返回主菜單，(34)顯示存盤資料，(35)按姓名查詢，(36)按編號(hào)查詢，(37)讀入并顯示病人一般資料，(38)分析圖形嗎？(39)曲線上移，(40)曲線下移，(41)曲線縮小，(42)曲線放大，(43)鍵控測(cè)量，(44)退回，(45)調(diào)后臺(tái)曲線，(46)曲線存后臺(tái)，(47)存盤，(48)打印數(shù)據(jù)。
FENOG是面神經(jīng)適當(dāng)刺激后誘發(fā)的全體面神經(jīng)纖維的復(fù)合動(dòng)作電位。該電位是一低頻的交流信號(hào)(80～3KHz)，約1mv左右。該信號(hào)淹沒在人體感應(yīng)的電網(wǎng)的50Hz交流信號(hào)(幾十毫伏至幾白毫伏)、肌電信號(hào)、心電、腦電等振幅與FENOG相當(dāng)?shù)钠渌纳镫娦盘?hào)之中。為從這些噪聲中拾取面神經(jīng)誘發(fā)電位信號(hào)。本發(fā)明采用了合適的帶通濾波和與觸發(fā)信號(hào)時(shí)間相關(guān)的(時(shí)鎖)的疊加平均技術(shù)以改善輸出信號(hào)的信噪比。疊加平均技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，必須用計(jì)算機(jī)來完成，并通過本發(fā)明的軟件對(duì)采集到的面神經(jīng)動(dòng)作電位數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)或人工干預(yù)分析處理，做出診斷，打印報(bào)告。
本發(fā)明的儀器原理框圖如圖1所示。記錄電極(9)置于患者鼻唇溝處，兩電極相距2cm，接地電極(10)置于患者額部。一對(duì)刺激電極(8)置于耳后莖乳孔附近。上述電極均為對(duì)人體無損傷的皮膚表面電極。電極安置好后，接通電源，打開神經(jīng)刺激器(3)的開關(guān)，調(diào)整輸出電流，可見到受刺激側(cè)面肌不由自主地收縮。記錄電極(9)可引出誘發(fā)面神經(jīng)纖維的復(fù)合動(dòng)作電位信號(hào)并通過放大器(1)，有源濾波器(2)和A/D轉(zhuǎn)換器(4)輸入到微機(jī)(6)。與此同時(shí)，神經(jīng)刺激器(3)將觸發(fā)同步信號(hào)輸入微機(jī)(6)，微機(jī)(6)對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行疊加平均處理，顯示器(5)立刻顯示圖形，并對(duì)處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分析，做出診斷，通過打印機(jī)(7)打印報(bào)告和圖形。
面神經(jīng)刺激器(3)的電路原理框圖如圖2所示。
晶體管電感藕合脈沖振蕩器(11)產(chǎn)生雙相脈沖“
”，經(jīng)變壓器(12)后升壓，再經(jīng)整波器(14)、恒流輸出調(diào)節(jié)器(16)(17)，輸出矩形負(fù)脈沖信號(hào)送刺激電極，其負(fù)脈沖幅度為300V;輸出可調(diào)范圍為0～40mA，脈寬為0.2ms，同時(shí)經(jīng)整波器(13)，輸出正尖脈沖同步信號(hào)送入微機(jī)(6)的游戲棒插口SW1腳，由微機(jī)(6)訪問地址&C062來識(shí)別觸發(fā)信號(hào)。
放大器及濾波器電路圖如圖3所示。
對(duì)放大器(18)(虛線框表示)要求有低噪聲、高輸入阻抗、高共模抑制比的特點(diǎn)。本發(fā)明采用精密運(yùn)算放大器OP-27，接成三運(yùn)放測(cè)量放大電路，將記錄電極(9)采集到的信號(hào)放大后，經(jīng)過一電容隔直流輸入到有源濾波器(19)，進(jìn)行二階有源低通、高通濾波，然后與A/D轉(zhuǎn)換器光電藕合。該電路采用一套獨(dú)立的雙穩(wěn)壓直流電源，與微機(jī)不共地，以確保安全性。其主要性能指標(biāo)為噪聲(輸入端短路，折合到輸入端)＜2μV;輸入阻抗＞8MΩ共模抑制比＞96dB放大倍數(shù)5000倍濾波帶通80Hz～3000Hz。A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間10微秒，置成交流工作方式。
本發(fā)明的軟件由BASIC語言和匯編語言編程。其中EASIC語言主要用于人機(jī)對(duì)話、參數(shù)設(shè)置、文件存取以及調(diào)用匯編語言程序儀器主要功能由匯編語言實(shí)現(xiàn)，如采樣，疊加平均、圖形功能、參數(shù)自動(dòng)分析等。其程序框圖如圖4所示。圖形分前臺(tái)(高分辯圖形第一頁)、后臺(tái)(高分辨圖形第二頁)。前臺(tái)圖形為當(dāng)前采集的曲線，可由鍵控上下移動(dòng)、振幅放大、縮小。波形參數(shù)先由計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析，也可用鍵控游標(biāo)人工識(shí)別波形進(jìn)行分析。測(cè)得滿意曲線后敲一鍵即可將曲線存入后臺(tái)。后臺(tái)曲線根據(jù)需要可存盤，打印并可隨時(shí)調(diào)到前臺(tái)進(jìn)行分析。所有操作均按菜單提示，敲一鍵完成，操作非常簡(jiǎn)便。
為避免刺激偽跡出現(xiàn)，在微機(jī)接到觸發(fā)同步信號(hào)后有一延遲子程序。
病人一般資料(姓名、年齡、日期、診斷等)用隨機(jī)文件存盤，圖形曲線數(shù)字用B類文件存盤，這樣存盤、讀盤速度快，節(jié)省磁盤。存盤資料可隨時(shí)查詢、調(diào)用和分析。
本儀器經(jīng)一年多臨床使用，性能可靠，參數(shù)測(cè)量正確。對(duì)面神經(jīng)疾病的診斷，治療起到了較大的作用。使面神經(jīng)疾病的最新的先進(jìn)檢查方法普及到大、中、小醫(yī)院。
權(quán)利要求
1.一種面神經(jīng)電圖診斷儀，其特征是一晶體管電感藕合脈沖振蕩器(11)產(chǎn)生雙相脈沖，經(jīng)變壓器(12)后升壓，再經(jīng)整波器(14)、恒流輸出調(diào)節(jié)器(16)(17)，輸出矩形負(fù)脈沖信號(hào)送刺激電極(8)，同時(shí)經(jīng)整波器(13)輸出正尖脈沖同步信號(hào)到一微機(jī)(6)；記錄電極(9)將面神經(jīng)纖維的復(fù)合動(dòng)作電位信號(hào)送到放大器(1)并通過有源濾波器(2)和A/D轉(zhuǎn)換器(4)到微機(jī)(6)，微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，由顯示器(5)顯示出圖形，并通過打印機(jī)(7)打印出報(bào)告和圖形。
全文摘要
本發(fā)明屬醫(yī)療探測(cè)、測(cè)量或記錄人體或人體部分的生物電信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種面神經(jīng)電圖診斷儀。目前的面神經(jīng)電圖測(cè)試多由進(jìn)口誘發(fā)電位儀實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作麻煩、數(shù)據(jù)分析需人工處理，檢測(cè)效率低，價(jià)格昂貴。本發(fā)明由振蕩器，刺激電極，記錄電極，放大器，濾波器，A/D轉(zhuǎn)換器，微機(jī)，顯示器及打印機(jī)等組成。本發(fā)明具有自動(dòng)識(shí)別波形，自動(dòng)分析功能，操作非常簡(jiǎn)便，且價(jià)格低廉，可使面神經(jīng)疾病的最新的先進(jìn)檢查方法普及到大、中、小醫(yī)院。
文檔編號(hào)A61B5/04GK1084379SQ9211033
公開日1994年3月30日 申請(qǐng)日期1992年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月12日
發(fā)明者郭夢(mèng)和, 王錦玲 申請(qǐng)人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院