專利名稱：腦誘發(fā)電位的采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)采集技術(shù)，特別涉及一種腦誘發(fā)電位的采集方法。
背景技術(shù)：
誘發(fā)電位(evokedpotentials)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)在感受外在或內(nèi)在刺激 過程中產(chǎn)生的生物電活動(dòng)，代表中樞神經(jīng)系統(tǒng)特定功能狀態(tài)下的生物電活 動(dòng)的變化，是繼腦電圖和肌電圖之后臨床神經(jīng)電生理的第3大進(jìn)展。而作 為微弱信號(hào)檢測的攻關(guān)問題，腦于誘發(fā)電位上的信號(hào)采集一直被人們廣泛 關(guān)注。
腦干聽覺誘發(fā)電位(auditory brainstem response—ABR)由Jewett等人 于1970年首次由頭顱記錄中觀測到，它是從聲刺激起10 ms內(nèi)出現(xiàn)的電反 應(yīng)波，共由7個(gè)波峰組成，用羅馬字母依次表示其典型I VII波如圖1 所示。在實(shí)際運(yùn)用中，由于心電、腦電、以及人體外環(huán)境的干擾，從頭皮 記錄到的誘發(fā)電信號(hào)通常只有0.3—2k，而自發(fā)腦電活動(dòng)都高達(dá)30— lOOPv。這樣，當(dāng)自發(fā)腦電信號(hào)(即噪聲N)與一個(gè)單次刺激引起的BAEP (即信號(hào)S )的大小為5比1時(shí)，一個(gè)單次剌激引起的BAEP (即信號(hào) S )便被自發(fā)腦電活動(dòng)(即噪聲N)所淹沒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有腦干誘發(fā)電位上的信號(hào)采集困難的問題，提出了一種 腦誘發(fā)電位的采集方法，該方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)微弱腦電信號(hào)的采集和處 理。經(jīng)過放大器對所采集的人體信號(hào)進(jìn)行放大.再結(jié)合PC機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理 功能，對于醫(yī)學(xué)上人體微弱信號(hào)的采集，處理和分析的實(shí)時(shí)性，可靠性，大容量要求均能很好的滿足。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種腦誘發(fā)電位的采集方法，包括被測人體和信 號(hào)采集設(shè)備，其特點(diǎn)是方法步驟為
1) 、在安靜狀態(tài)下，耳機(jī)與人體連接，聲剌激發(fā)生器輸出的click聲波通過 耳朵對人腦產(chǎn)生刺激，從頭皮引出誘發(fā)電位BAEP;
2) 、從誘發(fā)電位儀引出的BAEP信號(hào)經(jīng)過高通、50Hz陷波、低通、10kHz陷 波、二次放大輸出；聲刺激Click聲波信號(hào)在另通道同時(shí)放大、整形、延 時(shí)、積分輸出；
3) 、兩輸出信號(hào)同時(shí)輸出至A/D采樣通道，由波形的上升沿或下降沿觸發(fā)啟 動(dòng)采樣，達(dá)到聲刺激Click聲波信號(hào)起始時(shí)刻與誘發(fā)電位BAEP信號(hào)采樣完 全同步；
4) 、將采樣信號(hào)送入計(jì)算機(jī)中處理，數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存。
所述采樣完全同步可讓腦誘發(fā)電位BAEP信號(hào)經(jīng)放大之后要由采集卡A/D 模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換和采集，A/D采集與聲剌激Click聲波信號(hào)共用同一個(gè)觸發(fā)電 路，當(dāng)刺激聲波形發(fā)生下降跳變時(shí)，其跳變沿同時(shí)觸發(fā)A/D通道開始數(shù)據(jù)采 集。
所述高通下限截止頻率100Hz;低通上限截止頻率3kHz; 二次放大倍數(shù) 為10倍。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明腦誘發(fā)電位的采集方法，解決了腦干誘 發(fā)電位上的信號(hào)采集困難的問題，對于醫(yī)學(xué)上人體微弱信號(hào)的采集，處理和 分析的實(shí)時(shí)性，可靠性，大容量要求均能很好的滿足。


圖1是本發(fā)明腦誘發(fā)電位的采集方法中腦聽覺誘發(fā)電位圖； 圖2是本發(fā)明腦誘發(fā)電位的采集方法示意圖3是本發(fā)明腦誘發(fā)電位的釆集方法單次BAEP采集和記錄的原理框圖； 圖4是本發(fā)明腦誘發(fā)電位的采集方法中用于采樣的Click波部分時(shí)序圖； 圖5是本發(fā)明腦誘發(fā)電位的采集方法中用于采樣的Click波周期圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示腦誘發(fā)電位的采集方法示意圖，受試者在安靜狀態(tài)下測試。 耳機(jī)與人體連接，聲刺激發(fā)生器輸出的click聲波就會(huì)通過耳朵對人腦產(chǎn)生 刺激，這樣我們就可以從頭皮引出誘發(fā)電位BAEP，將此誘發(fā)電位模擬信號(hào)放 大再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再對其進(jìn)行采集，處理和分析，采集、處 理、分析可用各種儀器達(dá)到，如記錄儀、攝像裝置、微機(jī)等。
下面具體介紹單次BAEP采集和記錄的原理框圖如圖3所示，從誘發(fā) 電位儀引出的單次含噪BAEP信號(hào)1經(jīng)過高通2 (下限截止頻率100Hz)、 50Hz陷波3、低通4 (上限截止頻率3kHz)、 10kHz陷波5、 二次放大6 (放 大倍數(shù)為10倍)輸出；聲刺激Click信號(hào)14也在另通道同時(shí)放大13、整形 12、延時(shí)11、積分10輸出；兩輸出信號(hào)同時(shí)輸出至A/D采樣通道7，由波 形的上升沿(或下降沿)觸發(fā)啟動(dòng)采樣，如此達(dá)到剌激聲起始時(shí)刻與誘發(fā)電 位采樣完全同步，信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)8中處理，儲(chǔ)存為數(shù)據(jù)文件9。
用存儲(chǔ)示波器觀察到的Click波形如圖4所示，圖4中的Click為一個(gè) 負(fù)向脈沖，常用頻率為10次/秒，其聲強(qiáng)為0-120dB，幅度為0-50mV，脈沖 持續(xù)時(shí)間約100us，將Click信號(hào)通過一個(gè)放大器放大到0-2V，用一個(gè)比 較器整形成規(guī)則脈沖，再通過一個(gè)555延時(shí)器將脈沖展寬，然后積分，三角形的頂點(diǎn)即對應(yīng)原Click信號(hào)起始點(diǎn)。這樣用較低的采樣頻率采樣后，對采 樣后的數(shù)據(jù)作擬合，兩條斜線的交點(diǎn)就是三角形的頂點(diǎn)。
為保證刺激聲的起始時(shí)刻與誘發(fā)電位采樣完全同步，需設(shè)計(jì)電路，使其 產(chǎn)生如圖5所示的電路，采樣的Click波周期圖，波形下降沿信號(hào)保證同步 工作，電路設(shè)計(jì)原理如下腦誘發(fā)電位經(jīng)放大之后要由采集卡A/D模塊進(jìn)行 轉(zhuǎn)換和采集。A/D采集與刺激聲共用同一個(gè)觸發(fā)電路，當(dāng)刺激聲波形發(fā)生下 降跳變時(shí)，其跳變沿同時(shí)觸發(fā)A/D通道開始數(shù)據(jù)采集。任何可實(shí)現(xiàn)此方法的 電路都可運(yùn)用。
權(quán)利要求
1、一種腦誘發(fā)電位的采集方法，包括被測人體和信號(hào)采集設(shè)備，其特征在于，方法步驟為1)、在安靜狀態(tài)下，耳機(jī)與人體連接，聲刺激發(fā)生器輸出的click聲波通過耳朵對人腦產(chǎn)生刺激，從頭皮引出誘發(fā)電位BAEP；2)、從誘發(fā)電位儀引出的BAEP信號(hào)經(jīng)過高通、50Hz陷波、低通、10kHz陷波、二次放大輸出；聲刺激Click聲波信號(hào)在另通道同時(shí)放大、整形、延時(shí)、積分輸出；3)、兩輸出信號(hào)同時(shí)輸出至A/D采樣通道，由波形的上升沿或下降沿觸發(fā)啟動(dòng)采樣，達(dá)到聲刺激Click聲波信號(hào)起始時(shí)刻與誘發(fā)電位BAEP信號(hào)采樣完全同步；4)、將采樣信號(hào)送入計(jì)算機(jī)中處理，數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述腦誘發(fā)電位的采集方法，其特征在于所述采樣完 全同步可讓腦誘發(fā)電位BAEP信號(hào)經(jīng)放大之后要由采集卡A/D模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換 和采集，A/D采集與聲刺激Click聲波信號(hào)共用同一個(gè)觸發(fā)電路，當(dāng)刺激聲 波形發(fā)生下降跳變時(shí)，其跳變沿同時(shí)觸發(fā)A/D通道開始數(shù)據(jù)采集。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述腦誘發(fā)電位的采集方法，其特征在于所述高通下 限截止頻率100Hz;低通上限截止頻率3kHz;所述二次放大倍數(shù)為10倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腦誘發(fā)電位的采集方法，讓耳機(jī)與人體連接，輸出的click聲波就會(huì)對人腦產(chǎn)生刺激，可以從頭皮引出誘發(fā)電位BAEP，將此誘發(fā)電位模擬信號(hào)放大再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再對其進(jìn)行采集，處理和分析。該方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)微弱腦電信號(hào)的采集和處理。經(jīng)過放大器對所采集的人體信號(hào)進(jìn)行放大，再結(jié)合PC機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，對于醫(yī)學(xué)上人體微弱信號(hào)的采集，處理和分析的實(shí)時(shí)性，可靠性，大容量要求均能很好的滿足。
文檔編號(hào)A61B5/0476GK101507606SQ200810204189
公開日2009年8月19日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者迎 孫, 安美君, 李越囡, 閱 闞, 陳兆學(xué) 申請人:上海理工大學(xué)