一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)。目的是提供的系統(tǒng)應(yīng)具有只刺激視覺單通道的功能，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。技術(shù)方案是：一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括供被測試者觀看的熒屏、對熒屏輸入等亮度正弦光柵顏色信號的顏色刺激發(fā)生器、佩戴在被測試者頭部的測試電極、對測試電極獲取的VEP信號進(jìn)行處理的放大濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，以及對處理后的VEP信號和顏色刺激發(fā)生器的信號進(jìn)行合成處理并繪制曲線的工作主機(jī)。
【專利說明】
一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療診斷系統(tǒng)，尤其是視覺異常診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]色覺異常分為先天性色覺異常和后天性色覺異常，現(xiàn)在全世界有2億多色覺異?；颊撸磕暧中略?00多萬。其中先天性色覺異常的主要形式為紅綠色覺異常，發(fā)病率較高，其男性發(fā)生率為8%，女性發(fā)病率為0.5%o后天性色覺異常，又稱獲得性色覺障礙，發(fā)生于多種疾病的早期，如帕金森、多發(fā)性硬化、青光眼、老年性黃斑病變等眼部疾病，以及服用酒精、有機(jī)溶劑等等。
[0003]目前，臨床上多用主觀檢測方法假同色圖檢測，該檢測容易受患者認(rèn)知力、理解力等因素影響。因此，設(shè)計(jì)一種客觀準(zhǔn)確的色覺檢測系統(tǒng)十分重要，對于一些疾病臨床前期的發(fā)現(xiàn)，對高危人群、或藥物的視網(wǎng)膜毒性實(shí)施臨床監(jiān)測，以便更早的確定需要進(jìn)行有效治療的時(shí)期。
[0004]近年來，隨著對人類視覺系統(tǒng)更加深入的了解，發(fā)現(xiàn)人類的視覺系統(tǒng)是由多種并行的通道共同組成，每個(gè)通道都有一套處理順序。而亮度的增或減感覺，運(yùn)動視覺，立體深度覺，色覺，形覺等等信息，都可以單獨(dú)并同時(shí)處理。
[0005 ]靈長類動物的視覺系統(tǒng)由三個(gè)并行的通路組成，分別是大細(xì)胞通路(magnocel lular pathway，M通路)、小細(xì)胞通路(parvocel lular pathway，P通路)以及Kon1cellular通路(K通路)。
[0006]M、P、K三條通路在傳導(dǎo)過程中始終保持著相對的獨(dú)立性，經(jīng)過外膝核終止于Vl區(qū)的不同層，其功能特點(diǎn)也互不相同。M通道傳導(dǎo)速度快，有較廣的光譜敏感性，無顏色選擇性，善于處理瞬變反應(yīng)。P通道則較緩慢，適于處理細(xì)節(jié)信息，并處理L型與M型視錐細(xì)胞相對抗時(shí)(L-M)的紅綠顏色信息傳遞。K通道的一些細(xì)胞參與了當(dāng)S型錐體細(xì)胞信號與L和M型錐體細(xì)胞信號相拮抗時(shí)S-(L+M)通道(即藍(lán)黃信息)和運(yùn)動視覺的傳遞。
[0007]許多學(xué)者探索使用顏色視誘發(fā)電位或顏色視網(wǎng)膜電圖等新型方式對色覺功能進(jìn)行檢測，并逐漸將其應(yīng)用于兒童色覺檢測，以及多種疾病早期[的檢測。與視網(wǎng)膜電位不同，顏色視誘發(fā)電位可對整個(gè)傳導(dǎo)通路性能實(shí)施檢測，包括視網(wǎng)膜上椎體細(xì)胞功能障礙至大腦神經(jīng)中樞的特發(fā)性疾病。目前的顏色視誘發(fā)電位多采用棋盤格刺激模式，檢測結(jié)果容易受到色差的影響。同時(shí)，刺激模式轉(zhuǎn)換時(shí)，屏幕總亮度的變化容易導(dǎo)致M通道的異常興奮而影響檢測結(jié)果。如何避免顏色檢測時(shí)刺激模式亮度的改變而引起電位改變，形成僅刺激P或K單通道的刺激模式，是本發(fā)明等亮度正弦光柵顏色視誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有只刺激視覺單通道的功能，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。
[0009]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0010]一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括供被測試者觀看的熒屏、對熒屏輸入等亮度正弦光柵顏色信號的顏色刺激發(fā)生器、佩戴在被測試者頭部的測試電極、對測試電極獲取的VEP信號進(jìn)行處理的放大濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，以及對處理后的VEP信號和顏色刺激發(fā)生器的信號進(jìn)行合成處理并繪制曲線的工作主機(jī)。[0011 ]所述的A/D轉(zhuǎn)換電路，接兩路VEP信號，并設(shè)置采樣頻率。
[0012]所述測試電極的佩戴方式是:在被測試者頭皮Oz點(diǎn)(枕骨粗隆上2cm)處放置主測試通道電極，在FPz點(diǎn)(前額上方4cm)處放置參考測試通道電極，地電極接右耳垂。
[0013]所述兩路VEP信號分別輸入主測試通道電極和參考測試通道電極。
[0014]被測試者需距熒光屏lm，且在安靜、舒適的環(huán)境中觀看，視覺刺激野面積16°X14°，刺激圖案為正弦光柵，且視覺刺激過程中總亮度不變，自然瞳孔下遮蓋單眼，對側(cè)眼水平注視熒光屏中央1°的視標(biāo)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:由于在診斷時(shí)具備只刺激單通道的功能，因而能夠確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確?？捎糜谠缙讷@得性色覺障礙的檢測和色覺障礙程度的量化，更全面的闡明疾病的發(fā)展機(jī)制;而低時(shí)間頻率等亮度正弦光柵給撤顏色VEP刺激，可準(zhǔn)確直觀的揭示患者視覺通路的損傷程度，更好的了解疾病發(fā)展機(jī)制。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)各部件連接關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0018]VEP信號為一非平穩(wěn)信號，且具有信號弱(微伏級)、噪聲強(qiáng)、頻率范圍低、隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在信號檢測和處理上需要進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)。一方面，系統(tǒng)的前端采集需要精心設(shè)計(jì)探頭和前置放大器，保證前端信號有良好的信噪比，另外檢測方法上采用雙通道相關(guān)檢測來抑制背景噪聲。
[0019]本發(fā)明依據(jù)以下思路設(shè)計(jì):
[0020]1、設(shè)計(jì)亮度對照刺激為Icpd大小的黑白水平正弦光柵給撤刺激，并保持給撤模式中色品與亮度一致。
[0021]2、設(shè)計(jì)紅綠或藍(lán)黃同等亮度的正弦光柵進(jìn)行低頻給撤刺激，整個(gè)刺激過程中亮度保持不變?！贰Ｊ街袨橐痪鶆虮尘?，背景平均亮度和色品與‘給’模式保持一致，來屏蔽M通路的作用，并通過顏色的選擇和定標(biāo)，計(jì)算三種椎體細(xì)胞對應(yīng)的刺激值，來減少和屏蔽K通道的作用。
[0022]3、進(jìn)行3次檢測后，通過刺激波形的變化來判定是否有早期色覺的異常。
[0023]本發(fā)明主要由顏色刺激發(fā)生器、測試電極、放大濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、工作主機(jī)(計(jì)算機(jī))等幾部分組成。在此選用的A/D轉(zhuǎn)換電路，以主/從方式連接(即兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換電路，分別各接一路VEP信號，同時(shí)工作，但一個(gè)指揮另外一個(gè)，所以一個(gè)是主一個(gè)是從)，接兩路VEP信號，并通過編程設(shè)置采樣頻率；當(dāng)有數(shù)據(jù)輸入產(chǎn)生中斷時(shí)，程序?qū)⑦M(jìn)入采集中斷服務(wù)子程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0024](I)顏色刺激發(fā)生器
[0025]根據(jù)檢測需要，分快速等亮度正弦光柵翻轉(zhuǎn)刺激和等亮度正弦光柵給撤刺激兩種。背景亮度、圖案色調(diào)、圖案的空間頻率、翻轉(zhuǎn)及給撤頻率都由主機(jī)控制。
[0026](2)放大電路
[0027]由于VEP電生理信號較微弱，必須經(jīng)過放大電路的預(yù)處理，經(jīng)過采集電極后，信號通過前置放大、光電隔離、后置放大及濾波電路，從而達(dá)到進(jìn)入核心電路的處理要求。
[0028](3)隔離電源
[0029]采用醫(yī)用隔離電源，為信號放大及處理提供直流穩(wěn)壓，提高系統(tǒng)的安全性及精確性。
[0030](4)電極安放與檢測條件
[0031]記錄電極安放依據(jù)國際電極置放1 - 20體系要求，按照ISCEV公布的2004測試標(biāo)準(zhǔn)在被測試者頭皮放置測試電極。在Oz點(diǎn)(枕骨粗隆上2cm)處放置主測試通道電極，在FPz點(diǎn)(前額上方4cm)處放置參考測試通道電極，地電極接右耳垂。輸入阻抗<5ΚΩ。在安靜、舒適的環(huán)境中，被測試者距熒光屏lm。視覺刺激野面積16° X 14°。自然瞳孔下遮蓋單眼，對側(cè)眼水平注視熒光屏中央1°的視標(biāo)，記錄不同視覺刺激模式下的穩(wěn)態(tài)VEP圖形。要求被測試者在檢查過程中注意力集中。
[0032](5)當(dāng)被測試者在顏色刺激發(fā)生器所產(chǎn)生的等亮度紅綠正弦光柵圖案給撤的刺激下產(chǎn)生誘發(fā)電位時(shí)，可以通過放大濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路采集到工作主機(jī)中來。刺激模式為:顏色刺激為紅綠(LM錐體細(xì)胞)和藍(lán)黃(S錐體細(xì)胞)等亮度水平正弦光柵，光柵大小為lcpd。亮度對照刺激為Icpd大小的黑白水平正弦光柵。顏色和亮度光柵刺激均為給(10ms)-撤(400ms)刺激刺激模式，刺激頻率為2Hz。整個(gè)刺激過程中亮度保持不變，為19cd/m2?！贰Ｊ街袨橐痪鶆虮尘埃尘捌骄炼群蜕放c‘給’模式保持一致。
[0033]由此得到電位-時(shí)間曲線，而后經(jīng)過分析軟件的處理就可以得到被測者對應(yīng)的等亮度反轉(zhuǎn)點(diǎn)，即被試者的色覺缺陷程度表征值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括供被測試者觀看的熒屏、對熒屏輸入等亮度正弦光柵顏色信號的顏色刺激發(fā)生器、佩戴在被測試者頭部的測試電極、對測試電極獲取的VEP信號進(jìn)行處理的放大濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，以及對處理后的VEP信號和顏色刺激發(fā)生器的信號進(jìn)行合成處理并繪制曲線的工作主機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述的A/D轉(zhuǎn)換電路，接兩路VEP信號，并設(shè)置采樣頻率。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述測試電極的佩戴方式是:在被測試者頭皮Oz點(diǎn)處放置主測試通道電極，在FPz點(diǎn)處放置參考測試通道電極，地電極接右耳垂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述兩路VEP信號分別輸入主測試通道電極和參考測試通道電極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等亮度正弦光柵顏色視覺誘發(fā)電位診斷系統(tǒng)，其特征在于:被測試者需距熒光屏lm，且在安靜、舒適的環(huán)境中觀看，視覺刺激野面積16° X 14°，刺激圖案為正弦光柵，且視覺刺激過程中總亮度不變，自然瞳孔下遮蓋單眼，對側(cè)眼水平注視熒光屏中央1°的視標(biāo)。
【文檔編號】A61B5/0496GK105962936SQ201610326880
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】吳芳, 楊亞波
【申請人】浙江大學(xué)