專利名稱：雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，特別是一種兼顧精度與測(cè)量效率的雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
腦干響應(yīng)反映的是相應(yīng)感覺通路及皮層神經(jīng)元群的活動(dòng)，因而對(duì)于評(píng)價(jià)疑難病癥的聽力閾值以及耳疾和腦干病變的定位診斷有極高的準(zhǔn)確性，特別是其峰值潛伏期在聽神經(jīng)瘤的診斷方面，提供了客觀而可靠的依據(jù)。由于心電、腦電、肌電以及體外環(huán)境的干擾，從頭皮引出的測(cè)量信號(hào)有90％是其他神經(jīng)元的信號(hào)成分，只有10％來自于聽神經(jīng)元系統(tǒng)，亦即信號(hào)被“淹沒”在強(qiáng)大的背景噪聲中。其信噪比為1∶50，必須經(jīng)計(jì)算機(jī)用統(tǒng)計(jì)方法獲取，常用的是疊加平均技術(shù)。由于腦干電信號(hào)具有一定的模式，在相同的刺激下可得到相似的反應(yīng)，而背景噪聲則無時(shí)間鎖定，是隨機(jī)的、不可重復(fù)的，經(jīng)多次疊加平均可使之正負(fù)抵消，從而消除隨機(jī)成分，將微弱信號(hào)從背景噪聲中檢測(cè)出來。為此，計(jì)算機(jī)上顯示的不僅是單個(gè)脈沖，而且是一連串的脈沖序列，并且每一個(gè)作用于刺激的信號(hào)段都在計(jì)算機(jī)上同步讀出。而獲取腦干響應(yīng)取決于兩個(gè)因素重復(fù)刺激頻率與刺激次數(shù)。重復(fù)刺激頻率受誘發(fā)出響應(yīng)后恢復(fù)時(shí)間的限制，其取值范圍一般為10-25次/秒，即間隔Tmin＝40ms。刺激次數(shù)因醫(yī)療成本以及患者尤其是小孩子不能長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)的緣故，不能太多，一般在1000次～2000次之間，超過2500次則容易引起受試者疲勞，一般不采用。若對(duì)雙側(cè)耳朵先后進(jìn)行測(cè)試，則測(cè)試時(shí)間更長(zhǎng)，有時(shí)要幾個(gè)小時(shí)才能完成。
隨著聽覺生理基本理論的研究和電子計(jì)算機(jī)疊加平均技術(shù)的迅速發(fā)展，促使腦干響應(yīng)測(cè)試從實(shí)驗(yàn)室過渡到臨床應(yīng)用階段，成為耳科領(lǐng)域內(nèi)具有應(yīng)用前途和重要意義的檢查方法。傳統(tǒng)的單耳檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，易造成病人疲勞，影響檢測(cè)精度，已不能滿足實(shí)際操作的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，可同時(shí)測(cè)量雙耳的腦干誘發(fā)電位，縮短測(cè)試時(shí)間，提高效率，而無需增加激勵(lì)次數(shù)，也不必提高重復(fù)頻率即減小刺激間隔。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置由計(jì)算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測(cè)試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生間隔為40ms的觸發(fā)脈沖，分兩路施加給脈沖刺激發(fā)生器，脈沖刺激發(fā)生器再通過聲刺激發(fā)生器發(fā)出一定形式的聲刺激。交叉放置在本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴的兩對(duì)電極對(duì)將激勵(lì)后的腦干響應(yīng)信號(hào)引出，經(jīng)放大器放大及A/D轉(zhuǎn)換后送給算術(shù)平均計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。兩路測(cè)量通道以相同原理同時(shí)工作，但其中一路在觸發(fā)脈沖發(fā)生器與脈沖刺激發(fā)生器之間連接了一個(gè)脈沖延遲器，使觸發(fā)脈沖被延遲20ms。通過兩路信號(hào)交替刺激，可同時(shí)測(cè)量雙耳的腦干誘發(fā)電位。
本發(fā)明的雙耳交替刺激腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置具體結(jié)構(gòu)主要包括計(jì)算機(jī)，觸發(fā)脈沖發(fā)生器，脈沖延遲器，兩個(gè)脈沖刺激發(fā)生器，左右兩對(duì)電極，左右兩個(gè)聲刺激發(fā)生器，以及兩套均由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、算術(shù)平均計(jì)算機(jī)構(gòu)成的信號(hào)處理單元。
計(jì)算機(jī)通過RS232接口連接觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸入端，觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸出端分為兩路，其中一路直接通過一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到左側(cè)聲刺激發(fā)生器，另一路則先經(jīng)脈沖延遲器，再通過另一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到右側(cè)聲刺激發(fā)生器，左右兩側(cè)聲刺激發(fā)生器以耳機(jī)的形式戴在受試者的兩耳上。左右兩對(duì)電極對(duì)的引出線分別各自通過一個(gè)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的USB接口。每對(duì)電極對(duì)中的兩個(gè)電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴，兩對(duì)電極的軸線相互垂直。
本發(fā)明裝置所采用的方法是雙耳分時(shí)交替刺激，所花費(fèi)時(shí)間是傳統(tǒng)單耳依次刺激的一半，即等于傳統(tǒng)檢測(cè)一個(gè)耳朵的時(shí)間。工作時(shí)，計(jì)算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器對(duì)脈沖刺激發(fā)生器發(fā)出兩路完全一樣的觸發(fā)脈沖，其中一路經(jīng)過脈沖延遲器。以左路信號(hào)為例，脈沖刺激發(fā)生器接收到觸發(fā)脈沖后，發(fā)出刺激脈沖到達(dá)左側(cè)聲刺激發(fā)生器，然后通過左側(cè)聲刺激發(fā)生器對(duì)左耳發(fā)出聲刺激，腦干對(duì)左耳的聲刺激響應(yīng)發(fā)生在聲刺激的10ms之內(nèi)。這時(shí)左電極對(duì)的腦干電壓經(jīng)過放大器、A/D轉(zhuǎn)換后送到算數(shù)平均計(jì)算機(jī)，最后經(jīng)過計(jì)算機(jī)的USB接口到達(dá)計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)保存待以后處理。
本發(fā)明中，計(jì)算機(jī)控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器發(fā)出的觸發(fā)脈沖周期為T≥40ms，所述脈沖延遲器的延時(shí)期為T/2。當(dāng)T＝40ms，其中一路經(jīng)脈沖延遲器延時(shí)20ms，這樣左右耳的聲刺激也相差20ms。腦干電響應(yīng)發(fā)生在聲刺激后的10ms之內(nèi)，此后的30ms為誘發(fā)反應(yīng)后的休息時(shí)間，以使神經(jīng)元恢復(fù)。20ms后對(duì)側(cè)耳朵的聲刺激發(fā)生，腦干電響應(yīng)發(fā)生在此后的10ms內(nèi)，此時(shí)同側(cè)耳朵正處于恢復(fù)期，不會(huì)被誘發(fā)。這樣，通過交替刺激，可獲得兩耳的腦干電位，相繼到達(dá)兩耳的聲刺激脈沖具有大致相同的振幅，但相位不同。由此在傳統(tǒng)方法檢測(cè)單側(cè)耳朵的腦干誘發(fā)電位的一個(gè)周期內(nèi)，本發(fā)明裝置完成了雙耳的腦干誘發(fā)電位的檢測(cè)與采集。
在實(shí)際使用中40ms的采集周期完全能滿足實(shí)驗(yàn)精度的需要，并可明顯縮短測(cè)試時(shí)間，提高效率，而無需增加激勵(lì)次數(shù)，也不必提高重復(fù)頻率即減小刺激間隔。
本發(fā)明通過兩路信號(hào)交替刺激，可同時(shí)測(cè)量雙耳的腦干誘發(fā)電位，解決了檢測(cè)時(shí)間與檢測(cè)精度之間的矛盾，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


圖1為本發(fā)明雙耳交替刺激腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明中兩對(duì)電極對(duì)的安放位置示意圖。
圖3是雙耳交替刺激波形及時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明雙耳交替刺激腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，由計(jì)算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測(cè)試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，主要包括計(jì)算機(jī)，觸發(fā)脈沖發(fā)生器，脈沖延遲器，兩個(gè)脈沖刺激發(fā)生器，左右兩對(duì)電極，左右兩個(gè)聲刺激發(fā)生器，以及兩個(gè)放大器、兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)算術(shù)平均計(jì)算機(jī)。
計(jì)算機(jī)通過RS232接口連接觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸入端，觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸出端分為兩路，其中一路直接通過一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到左側(cè)聲刺激發(fā)生器，另一路則先經(jīng)脈沖延遲器，再通過另一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到右側(cè)聲刺激發(fā)生器，左右兩側(cè)聲刺激發(fā)生器以耳機(jī)的形式戴在受試者的兩耳上。左右兩對(duì)電極對(duì)的引出線分別各自通過一個(gè)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的USB接口。
每對(duì)電極對(duì)中的兩個(gè)電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴。
圖2是本發(fā)明中兩對(duì)電極對(duì)的安放位置示意圖。如圖2所示，每對(duì)電極對(duì)中的兩個(gè)電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴。即左電極對(duì)中的一個(gè)電極置于受試者左側(cè)乳突，另一電極放在右側(cè)太陽穴，右電極對(duì)中的一個(gè)電極置于受試者右側(cè)乳突，另一電極放在左側(cè)太陽穴，兩對(duì)電極的軸線相互垂直。左右兩對(duì)電極的引出線分別連接到各自的放大器。
本發(fā)明雙耳交替刺激腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置工作時(shí)，計(jì)算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器對(duì)脈沖刺激發(fā)生器發(fā)出觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖分為兩路，其中一路經(jīng)過脈沖延遲器。除此以外，兩路信號(hào)是完全一樣的，以左路的信號(hào)為例，脈沖刺激發(fā)生器接收到觸發(fā)脈沖后，發(fā)出刺激脈沖到達(dá)左側(cè)聲刺激發(fā)生器，然后通過左側(cè)聲刺激發(fā)生器對(duì)左耳發(fā)出聲刺激，腦干對(duì)左耳的聲刺激響應(yīng)發(fā)生在聲刺激的10ms之內(nèi)。這時(shí)左電極對(duì)的腦干電壓經(jīng)過放大器、A/D轉(zhuǎn)換后送到算數(shù)平均計(jì)算機(jī)，最后經(jīng)過計(jì)算機(jī)的USB接口到達(dá)計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)保存待以后處理。右路信號(hào)流程與此類似。
本發(fā)明中，計(jì)算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器，對(duì)脈沖刺激發(fā)生器發(fā)出周期為T＝40ms的觸發(fā)脈沖，其中一路經(jīng)過脈沖延遲器，延時(shí)20ms，這樣到達(dá)雙耳脈沖刺激發(fā)生器的觸發(fā)脈沖相差20ms。因此，左右耳的聲刺激也相差20ms。腦干電響應(yīng)發(fā)生在聲刺激后的10ms之內(nèi)，此后的30ms為誘發(fā)反應(yīng)后的休息時(shí)間，以使神經(jīng)元恢復(fù)。20ms后對(duì)側(cè)耳朵的聲刺激發(fā)生，腦干電響應(yīng)發(fā)生在此后的10ms內(nèi)，此時(shí)同側(cè)耳朵正處于恢復(fù)期，不會(huì)被誘發(fā)。這樣，通過交替刺激，可獲得兩耳的腦干電位，而使時(shí)間縮短為原來的1/2。對(duì)每側(cè)耳朵來說，雖然兩路聲刺激脈沖是同時(shí)發(fā)出的，但其中一路經(jīng)過了脈沖延遲，使得一個(gè)脈沖總是先到達(dá)某一側(cè)，另外脈沖再到達(dá)另一側(cè)。相繼到達(dá)兩耳的聲刺激脈沖具有大致相同的振幅，但相位不同。
本發(fā)明中測(cè)試電極對(duì)安放時(shí)，一電極置于同側(cè)乳突，另一引出電極不是放在顱頂，而是交叉放在對(duì)側(cè)太陽穴。兩對(duì)電極的軸線相互垂直。由正交回歸方法可以證明這樣可使得相互之間的干擾達(dá)到最小。由電極引出的左右兩耳的反應(yīng)信號(hào)分別由放大器放大，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)疊加、平均，然后送顯示或打印。這樣就獲得了雙耳的腦干電位波形。
如上所述，本發(fā)明在傳統(tǒng)方法檢測(cè)單側(cè)耳朵的腦干誘發(fā)電位的一個(gè)周期內(nèi)，完成了雙耳的腦干誘發(fā)電位的檢測(cè)與采集。圖3為當(dāng)測(cè)試周期T等于40ms的時(shí)候，雙耳交替刺激采集的波形以及時(shí)序圖，其中同一耳刺激間隔相差40ms，兩耳刺激間隔為20ms，相繼到達(dá)兩耳的聲刺激脈沖具有大致相同的振幅，但相位不同。
權(quán)利要求
1.一種雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，其特征在于由計(jì)算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測(cè)試處理單元構(gòu)成，計(jì)算機(jī)通過RS232接口連接觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸入端，觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸出端分為兩路，其中一路直接通過一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到左側(cè)聲刺激發(fā)生器，另一路則先經(jīng)脈沖延遲器，再通過另一個(gè)脈沖刺激發(fā)生器連接到右側(cè)聲刺激發(fā)生器，左右兩對(duì)電極對(duì)的引出線分別各自通過一個(gè)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的USB接口，兩對(duì)電極的軸線相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，其特征在于所述電極對(duì)中的兩個(gè)電極交叉放置在受試者的本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，其特征在于所述脈沖觸發(fā)發(fā)生器發(fā)出的觸發(fā)脈沖周期為T＝40ms，所述脈沖延遲器的延時(shí)為20ms。
全文摘要
一種雙耳交替刺激的腦干聽覺誘發(fā)電位描記裝置，由計(jì)算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測(cè)試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生間隔為40ms的觸發(fā)脈沖，分兩路施加給脈沖刺激發(fā)生器，再通過聲刺激發(fā)生器發(fā)出一定形式的聲刺激。交叉放置在本側(cè)乳突及對(duì)側(cè)太陽穴的兩對(duì)電極對(duì)將激勵(lì)后的腦干響應(yīng)信號(hào)引出，經(jīng)放大器放大及A/D轉(zhuǎn)換后送給算術(shù)平均計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。兩路測(cè)量通道以相同原理同時(shí)工作，但其中一路在觸發(fā)脈沖發(fā)生器與脈沖刺激發(fā)生器之間連接了一個(gè)脈沖延遲器，使觸發(fā)脈沖被延遲20ms。本發(fā)明通過兩路信號(hào)交替刺激，可同時(shí)測(cè)量雙耳的腦干誘發(fā)電位，解決了檢測(cè)時(shí)間與檢測(cè)精度之間的矛盾，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1799496SQ20051003067
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者萬曼影, 師好智, 劉學(xué)軍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)