腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路、方法和腦電檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路、方法和腦電檢測(cè)系統(tǒng)。腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路包括：光電檢測(cè)單元，用于檢測(cè)腦電刺激畫(huà)面；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，輸入端與光電檢測(cè)單元的輸出端連接；?差分信號(hào)生成單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端與差分信號(hào)生成單元的輸入端連接；同步信號(hào)輸出端，與差分信號(hào)生成單元的輸出端連接。本發(fā)明采用硬件電路的辦法，盡可能實(shí)時(shí)地建立同步，準(zhǔn)確地將視覺(jué)刺激時(shí)刻定位到所采集的誘發(fā)腦電數(shù)據(jù)中，以確定某一時(shí)刻的視覺(jué)刺激所對(duì)應(yīng)的受試者誘發(fā)出來(lái)的腦電波形，便于后續(xù)腦功能分析。
【專利說(shuō)明】腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路、方法和腦電檢測(cè)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路、方法和腦電檢測(cè)系統(tǒng)。【背景技術(shù)】[0002]腦電檢測(cè)系統(tǒng)分為兩部分:腦電信號(hào)的外部視覺(jué)刺激部分和采集部分。腦電信號(hào)的外部視覺(jué)刺激部分由刺激顯示器和刺激主機(jī)組成，刺激顯示器上顯示視覺(jué)刺激畫(huà)面，畫(huà)面控制軟件在刺激主機(jī)上運(yùn)行；腦電信號(hào)的采集部分由放大盒、腦電主控盒組成。其中，放大盒與主控盒之間采用光纖通訊，主控盒采用USB方式將數(shù)據(jù)傳輸給運(yùn)行腦電信號(hào)處理程序的主機(jī),該主機(jī)稱之為采集主機(jī)。[0003]為了達(dá)到刺激時(shí)間與采集時(shí)間完全對(duì)應(yīng)的目的，則必須使刺激主機(jī)與采集主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)信號(hào)同步，這樣才能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到受試者視覺(jué)刺激后腦電的對(duì)應(yīng)表現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)中采用軟件通信的方式實(shí)現(xiàn)同步，然而，通過(guò)軟件通信的方法延遲時(shí)間較長(zhǎng)且隨機(jī)，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、同步精度高的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路、 方法和腦電檢測(cè)系統(tǒng)。[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，作為本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，包括:光電檢測(cè)單元，用于檢測(cè)腦電刺激畫(huà)面；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，輸入端與光電檢測(cè)單元的輸出端連接；差分信號(hào)生成單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端與差分信號(hào)生成單元的輸入端連接；同步信號(hào)輸出端，與差分信號(hào)生成單元的輸出端連接。[0006]進(jìn)一步地,腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括指示單元,用于指示模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出。[0007]進(jìn)一步地，指示單元包括:LED指示燈，陽(yáng)極與電源正極連接；與·非門(mén)，其輸出端與 LED指示燈的陰極連接，其兩個(gè)輸入端均與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接。[0008]進(jìn)一步地，腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括:放大單元，光電檢測(cè)單元的輸出端通過(guò)放大單元與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接。[0009]進(jìn)一步地，光電檢測(cè)單元是光敏三極管。[0010]進(jìn)一步地,模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為遲滯比較單元。[0011]作為本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步方法，包括:根據(jù)腦電刺激畫(huà)面的光線變化實(shí)時(shí)生成模擬同步信號(hào)；將模擬同步信號(hào)變換為數(shù)字同步信號(hào)；將數(shù)字同步信號(hào)變換為差分信號(hào)；將差分信號(hào)輸出為同步信號(hào)。[0012]作為本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種腦電檢測(cè)系統(tǒng)，包括:刺激主機(jī)，用于生成腦電刺激畫(huà)面；信號(hào)同步電路，用于根據(jù)腦電刺激畫(huà)面的光線變化實(shí)時(shí)生成同步信號(hào)，信號(hào)同步電路是上述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路；采集主機(jī)，與信號(hào)同步電路電連接，用于根據(jù)同步信號(hào)將采集主機(jī)采集到的腦電信號(hào)與腦電刺激畫(huà)面同步。[0013]進(jìn)一步地，刺激主機(jī)包括:刺激顯示裝置，包括多個(gè)標(biāo)記區(qū)；控制裝置，與控制顯示裝置電連接，用于控制多個(gè)標(biāo)記區(qū)產(chǎn)生用于標(biāo)識(shí)不同刺激畫(huà)面的編碼信號(hào)。[0014]進(jìn)一步地，采集主機(jī)從同步信號(hào)中解析出每個(gè)刺激畫(huà)面的刺激時(shí)刻，并根據(jù)刺激時(shí)刻對(duì)腦電信號(hào)做同步標(biāo)記，以使腦電信號(hào)與腦電刺激畫(huà)面同步。[0015]本發(fā)明采用硬件電路的辦法，提出了一種延遲時(shí)間短、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信號(hào)同步電路， 盡可能實(shí)時(shí)地建立同步，準(zhǔn)確地將視覺(jué)刺激時(shí)刻定位到所采集的誘發(fā)腦電數(shù)據(jù)中，以確定某一時(shí)刻的視覺(jué)刺激所對(duì)應(yīng)的受試者誘發(fā)出來(lái)的腦電波形，便于后續(xù)腦功能分析?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】[0016]圖1示意性示出了本發(fā)明中的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路的功能框圖；圖2示意性示出了腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路的電路原理圖；圖3示意性示出了刺激顯示裝置的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。[0018]作為本發(fā)明的第一方面，請(qǐng)參考圖1，提供了一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，包括: 光電檢測(cè)單元，用于檢測(cè)腦電刺激畫(huà)面；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，輸入端與光電檢測(cè)單元的輸出端連接；差分信號(hào)生成單元U3，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端與差分信號(hào)生成單元的輸入端連接；同步信號(hào)輸出端，與差分信號(hào)生成單元的輸出端連接。優(yōu)選地，請(qǐng)參考圖2，光電檢測(cè)單元可以是光敏三極管Ql，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并由發(fā)射極輸出，顯然，也可以是其它的光敏元件。[0019]腦電檢測(cè)時(shí)，由刺激主機(jī)顯示出刺激畫(huà)面，光電檢測(cè)單元檢測(cè)到刺激畫(huà)面所發(fā)出的光線，從而生成電信號(hào)。該電信號(hào)為模擬信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，本發(fā)明首先通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后再通過(guò)差分信號(hào)生成單元將該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)輸出，以適應(yīng)于在較遠(yuǎn)的距離下傳輸，并可提高信號(hào)的抗干擾能力。這樣，就可在刺激畫(huà)面的顯示時(shí)刻，生成一個(gè)同步信號(hào)，供采集主機(jī)使用。于是，采集主機(jī)便可利用該同步信號(hào)，對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行同步標(biāo)記，使其與相應(yīng)的刺激畫(huà)面出現(xiàn)的時(shí)刻同步，以便后續(xù)的觀察分析。[0020]優(yōu)選地,腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括指示單元,用于指示模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出。 利用該指示單元，可以指示出模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出情況。[0021]優(yōu)選地,在一個(gè)實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖2,指示單元包括:LED指示燈Dl,陽(yáng)極與電源正極連接；與非門(mén)U1A，其輸出端與LED指示燈Dl的陰極連接，其兩個(gè)輸入端均與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接。當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出高電平時(shí)，與非門(mén)的輸出端為低電平，從而使LED 指示燈Dl點(diǎn)燈。[0022]優(yōu)選地，腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括:放大單元，光電檢測(cè)單元的輸出端通過(guò)放大單元與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接。例如，該放大單元可以是由放大器組成的放大電路， 也可以是其它的放大電路。請(qǐng)參考圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，放大單元包括放大器U2A、電阻器R2和R10，優(yōu)選地，放大單元的放大倍數(shù)為3。其中，放大單元的放大倍數(shù)可以通過(guò)下式計(jì)算得到:I— +為 —鳧其中，K為放大倍數(shù)，RlO和R2為電阻RlO和R2的值，這樣，便將OV~5/3V這一區(qū)間電壓有效輸出。[0023]優(yōu)選地，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為遲滯比較單元。請(qǐng)參考圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，遲滯比較單元包括一個(gè)放大器U2B、電阻器R4、R7、R12、R17和R18，以提高抗干擾能力和達(dá)到數(shù)字電平信號(hào)轉(zhuǎn)換的需要。其中，該遲滯比較單元有兩個(gè)門(mén)限電壓:
【權(quán)利要求】
1.一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，包括:光電檢測(cè)單元，用于檢測(cè)腦電刺激畫(huà)面；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，輸入端與所述光電檢測(cè)單元的輸出端連接；差分信號(hào)生成單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端與所述差分信號(hào)生成單元的輸入端連接；同步信號(hào)輸出端，與所述差分信號(hào)生成單元的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，所述腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括指示單元,用于指示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，所述指示單元包括: LED指示燈，陽(yáng)極與電源正極連接；與非門(mén)，其輸出端與所述LED指示燈的陰極連接，其兩個(gè)輸入端均與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，所述腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路還包括:放大單元，所述光電檢測(cè)單元的輸出端通過(guò)所述放大單元與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，所述光電檢測(cè)單元是光敏三極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為遲滯比較單元。
7.一種腦電檢測(cè)信號(hào)同步方法，其特征在于，包括:根據(jù)腦電刺激畫(huà)面的光線變化實(shí)時(shí)生成模擬同步信號(hào)；將所述模擬同步信號(hào)變換為數(shù)字同步信號(hào)；將所述數(shù)字同步信號(hào)變換為差分信號(hào)；將所述差分信號(hào)輸出為同步信號(hào)。
8.一種腦電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:刺激主機(jī)，用于生成腦電刺激畫(huà)面；信號(hào)同步電路，用于根據(jù)所述腦電刺激畫(huà)面的光線變化實(shí)時(shí)生成同步信號(hào)，所述信號(hào)同步電路是權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的腦電檢測(cè)信號(hào)同步電路；采集主機(jī)，與所述信號(hào)同步電路電連接，用于根據(jù)所述同步信號(hào)將所述采集主機(jī)采集到的腦電信號(hào)與所述腦電刺激畫(huà)面同步。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的腦電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述刺激主機(jī)包括:刺激顯示裝置，包括多個(gè)標(biāo)記區(qū)；`控制裝置，與所述控制顯示裝置電連接，用于控制所述多個(gè)標(biāo)記區(qū)產(chǎn)生用于標(biāo)識(shí)不同刺激畫(huà)面的編碼信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的腦電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集主機(jī)從所述同步信號(hào)中解析出每個(gè)所述刺激畫(huà)面的刺激時(shí)刻，并根據(jù)所述刺激時(shí)刻對(duì)所述腦電信號(hào)做同步標(biāo)記，以使所述腦電信號(hào)與所述腦電刺激畫(huà)面同步。
【文檔編號(hào)】A61B5/0484GK103494608SQ201310482460
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李曉歐, 張群峰, 吳向陽(yáng), 譚英超, 張科 申請(qǐng)人:上海譜康電子科技有限公司