專(zhuān)利名稱：感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療電子器械。特別是一種具有多種的刺激方式及不同的刺激參數(shù)(電流強(qiáng)度、頻率、步長(zhǎng)、刺激間隔時(shí)間)組合方式用于檢測(cè)人體外周神經(jīng)對(duì)不同頻率、強(qiáng)度的正弦波恒定電流刺激感覺(jué)的定量檢測(cè)、參數(shù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)幕谖⑻幚砥骰蛴?jì)算機(jī)的感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀?？捎脕?lái)定量檢測(cè)感覺(jué)神經(jīng)功能的完整性，以及確定與節(jié)段性脫髓鞘作用和軸突變形有關(guān)的外周神經(jīng)疾病。
背景技術(shù)：
感覺(jué)障礙是神經(jīng)系統(tǒng)疾病的主要癥狀和體征，但長(zhǎng)期以來(lái)，臨床上判斷有無(wú)感覺(jué)障礙是根據(jù)臨床痛覺(jué)、溫度覺(jué)等檢查及電生理檢測(cè)的結(jié)果，但只能得出正常與否的結(jié)論，難以進(jìn)行定量化，且重復(fù)性、特異性及有效性差，對(duì)于感覺(jué)障礙疾病發(fā)展過(guò)程及治療效果的判定有其局限性。目前的研究表明，神經(jīng)纖維根據(jù)它的直徑、傳導(dǎo)速度及電記錄特性分為四種類(lèi)型A、B、C及γ纖維；周?chē)窠?jīng)中，振動(dòng)覺(jué)及觸覺(jué)、輕壓覺(jué)、關(guān)節(jié)位置覺(jué)是由大直徑、有髓鞘纖維(Aα、Aβ)傳導(dǎo)的；溫度及痛覺(jué)主要通過(guò)小直徑、薄髓鞘的Aδ和無(wú)髓鞘的C纖維傳導(dǎo)的。在進(jìn)入脊髓后，振動(dòng)覺(jué)、精細(xì)觸覺(jué)是由后索傳導(dǎo)的，痛溫覺(jué)是由脊髓丘腦束傳導(dǎo)的。研究還表明，高頻電流檢測(cè)閾值與大神經(jīng)纖維功能的測(cè)試具有良好的相關(guān)性(r＝0.42～0.69，P＜0.01)，低頻電流檢測(cè)閾值與小纖維功能的測(cè)試具有良好的相關(guān)性(r＝0.34～0.46，P＜0.005)。針對(duì)不同的神經(jīng)纖維選擇不同頻率的電流刺激，對(duì)感覺(jué)神經(jīng)纖維的主要分枝進(jìn)行定量檢測(cè)電流感覺(jué)閾值(CPT，即指能引起感覺(jué)而無(wú)病痛的最小神經(jīng)選擇性經(jīng)皮電刺激強(qiáng)度)水平，能定量檢測(cè)感覺(jué)神經(jīng)功能的完整性，以及確定與節(jié)段性脫髓鞘作用和軸突變形有關(guān)的外周神經(jīng)疾病。這種檢查可以用來(lái)檢測(cè)代謝性、中毒性、先天獲得性、遺傳性、壓迫性、損傷性和其他外周神經(jīng)病以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變的感覺(jué)損傷。因此，為了能反映感覺(jué)神經(jīng)中各種纖維的功能，且比較客觀的對(duì)感覺(jué)進(jìn)行判斷，需要一種定量評(píng)價(jià)感覺(jué)的儀器，使檢測(cè)的方法更簡(jiǎn)單化、多樣化、定量化。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可產(chǎn)生三種不同的神經(jīng)選擇性正弦波刺激頻率，通過(guò)選擇不同的刺激方式及不同的刺激參數(shù)(電流強(qiáng)度、頻率、步長(zhǎng)、刺激間隔時(shí)間)組合方式測(cè)定受試者的電流感覺(jué)閾值水平的感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，其刺激信號(hào)為三個(gè)不同校準(zhǔn)頻率(2000Hz、250Hz和5Hz)的恒定交流電流正弦波，其刺激輸出強(qiáng)度范圍為0.01-10.00毫安培，精度可達(dá)1微安培。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，其特征在于感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀包括微處理器、信號(hào)發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、衰減器、恒流輸出電路、高壓電源模塊電路、液晶顯示器、鍵盤(pán)控制電路、隔離式串行通訊電路、DC-DC電源隔離模塊；其中由微處理器通過(guò)頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)不同頻率的正弦波信號(hào)的輸出，信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波經(jīng)過(guò)波形調(diào)整及放大電路、衰減器連接恒流輸出電路；微處理器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器連接放大器并控制衰減器獲得不同幅度的輸出信號(hào)經(jīng)恒流輸出電路后得到所需的恒定電流；DC-DC電源隔離模塊為數(shù)字和模擬電路提供不同電壓的隔離工作電源。高壓電源模塊電路為恒流輸出電路提供所需的高壓隔離電源。
上述電路中，由液晶顯示器完成參數(shù)和儀器各種狀態(tài)標(biāo)志的顯示，鍵盤(pán)控制電路實(shí)現(xiàn)參數(shù)的選擇以及儀器工作狀態(tài)的設(shè)定。感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀通過(guò)隔離式串行通訊電路與計(jì)算機(jī)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和隔離。
上述電路中，由可以產(chǎn)生不同頻率的正弦波恒定電流輸出的電路產(chǎn)生的刺激輸出恒定電流經(jīng)兩電極與受測(cè)試者檢測(cè)部位接觸，由受測(cè)試者控制的響應(yīng)開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的控制信號(hào)及刺激參數(shù)均可通過(guò)串口電平交換電路與計(jì)算機(jī)通訊。電流刺激控制方式由微處理器或計(jì)算機(jī)控制完成。
本實(shí)用新型由于所述結(jié)構(gòu)而具有組合靈活，檢測(cè)的方法簡(jiǎn)單化、多樣化、定量化，移動(dòng)性能好，適應(yīng)能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，存儲(chǔ)容量大等特點(diǎn)。


本實(shí)用新型有如下附圖圖1本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖2本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1，系統(tǒng)由小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1和計(jì)算機(jī)2兩部分組成，兩部分之間通過(guò)串行口連接線連接。小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1包括微處理器、信號(hào)發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、衰減器、恒流輸出電路、高壓電源模塊電路、液晶顯示器、鍵盤(pán)控制電路、隔離式串行通訊電路、DC-DC電源隔離模塊；由微處理器通過(guò)頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)不同頻率的正弦波信號(hào)的輸出，微處理器控制10位D/A轉(zhuǎn)換器或衰減器獲得不同幅度的輸出信號(hào)經(jīng)恒流輸出電路后得到所需的恒定電流，液晶顯示器完成參數(shù)和儀器各種狀態(tài)標(biāo)志的顯示，鍵盤(pán)電路實(shí)現(xiàn)參數(shù)的選擇以及儀器工作狀態(tài)的設(shè)定。隔離式串行通訊電路實(shí)現(xiàn)小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和隔離。DC-DC電源隔離模塊為數(shù)字和模擬電路提供不同的隔離工作電源電壓。高壓電源模塊電路為恒流輸出電路提供所需的高壓隔離電源。
感覺(jué)神經(jīng)閾值的檢測(cè)采用單盲和雙盲兩種方法對(duì)受試者進(jìn)行檢測(cè)，單盲檢測(cè)法即是檢測(cè)者知道刺激參數(shù)和刺激輸出的有或無(wú)，而受試者不知道的檢測(cè)過(guò)程；雙盲檢測(cè)法即是檢測(cè)者和受試者均不知道刺激參數(shù)和刺激輸出有或無(wú)的檢測(cè)過(guò)程。
儀器參數(shù)設(shè)置方式具有兩種方式，一種是手動(dòng)方式既由檢測(cè)者通過(guò)按鍵設(shè)置刺激參數(shù)并通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)；一種是自動(dòng)方式即由系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)置，其設(shè)置的參數(shù)值不在顯示屏上顯示。
當(dāng)小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1和計(jì)算機(jī)2未通過(guò)串行口連接時(shí)，手動(dòng)和自動(dòng)檢測(cè)方式由小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1內(nèi)部程序控制完成。
當(dāng)小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1和計(jì)算機(jī)2通過(guò)串行口連接時(shí)，手動(dòng)和自動(dòng)檢測(cè)方式由計(jì)算機(jī)2的內(nèi)部程序控制完成。
當(dāng)小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1和計(jì)算機(jī)2未通過(guò)串行口連接時(shí)，首先由手動(dòng)方式完成單盲檢測(cè)即由檢測(cè)者通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置一個(gè)初始刺激參數(shù)(包括強(qiáng)度、頻率、步長(zhǎng)、刺激時(shí)間間隔)對(duì)受試者進(jìn)行刺激并記錄其感覺(jué)狀態(tài)，逐漸增大刺激強(qiáng)度記錄其感覺(jué)狀態(tài)，然后逐漸減小刺激強(qiáng)度記錄其感覺(jué)狀態(tài)；對(duì)上述刺激數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得在單盲檢測(cè)狀態(tài)下的神經(jīng)感覺(jué)閾值，該檢測(cè)結(jié)果可通過(guò)與計(jì)算機(jī)相連的串行口送入計(jì)算機(jī)。自動(dòng)方式完成雙盲檢測(cè)即由系統(tǒng)內(nèi)部的微處理器根據(jù)前面的手動(dòng)檢測(cè)結(jié)果設(shè)置刺激初始參數(shù)(包括強(qiáng)度，頻率，步長(zhǎng)和刺激間隙時(shí)間)隨機(jī)改變刺激強(qiáng)度，隨機(jī)決定刺激輸出的有或無(wú)，由儀器自動(dòng)記錄刺激響應(yīng)狀態(tài)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取雙盲檢測(cè)狀態(tài)下的神經(jīng)感覺(jué)閾值。改變頻率參數(shù)重復(fù)上述步驟，獲取其他頻率下的單盲、雙盲檢測(cè)狀態(tài)下的神經(jīng)感覺(jué)閾值。
當(dāng)小型感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀1和計(jì)算機(jī)2通過(guò)串行口連接時(shí)，由計(jì)算機(jī)控制完成單盲、雙盲檢測(cè)過(guò)程，檢測(cè)過(guò)程如上。
儀器電路原理圖見(jiàn)圖2，微處理器U10選用高性能低功耗的微處理器芯片，微處理器I/O口控制由模擬開(kāi)關(guān)U2A、U2C和U2B組成的頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器U3、電容C2、C3和電位器W1、W2構(gòu)成一個(gè)正弦波信號(hào)發(fā)生器，通過(guò)微處理器I/O口A、B電平的不同組合控制模擬開(kāi)關(guān)U2A、U2C和U2B可獲得2000Hz、250Hz和5Hz三種不同頻率的正弦波波形，信號(hào)發(fā)生器選用精密函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，電容C2和C3選用高精度的電容，電位器W1和W2選用高精度精密電位器，用于保證輸出正弦波的精度。
正弦波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波經(jīng)過(guò)電容C4隔直和U4放大器進(jìn)行波形調(diào)整后，送入由微處理器U10的數(shù)據(jù)口及I/O口通過(guò)控制芯片U11的數(shù)據(jù)輸出端的輸出狀態(tài)控制10位D/A轉(zhuǎn)換器U15或由微處理器控制信號(hào)C控制的由電阻R20、R21和模擬開(kāi)關(guān)U2D組成的10倍衰減器，實(shí)現(xiàn)正弦波信號(hào)電壓輸出1000或10000等級(jí)變化的信號(hào)幅度衰減控制。衰減后的正弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器U5A、C21和R22組成的隔直電路后送入由一個(gè)高壓功率放大器U17，電容C18、C19、C22、E1、E2，電阻R17，電位器VR和電容E3組成的恒流輸出電路，得到刺激電流輸出強(qiáng)度范圍為0.01-10.00毫安培、精度可達(dá)1微安培的正弦波恒定電流。高壓功率放大器U17具有寬電源電壓范圍為±15V至±150V，低漂移，低噪聲特性，高轉(zhuǎn)換率200V/μs等特點(diǎn)，其內(nèi)部采用共射共基放大輸入電路結(jié)構(gòu)，使該放大器具有高精度的特點(diǎn)。2PIN為恒定電流刺激信號(hào)輸出接口。由高壓隔離模塊U6和U7組成的高壓隔離電源電路為高壓功率放大器U17提供高于100V的雙向高壓隔離工作電壓。DC-DC電源隔離模塊U1和電容(C1、C5、C6、C7、C8、C9)組成的隔離電源電路為數(shù)字和模擬電路提供不同的隔離工作電壓。由串行通訊芯片U12、光電隔離芯片U13、U14及其電容(C16)、電阻(R12、R13、R18、R19)組成的隔離式串行通訊電路實(shí)現(xiàn)儀器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)隔離和傳輸功能。P2為192×64點(diǎn)陣式液晶顯示屏控制電路的接口，微處理器U10通過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示器的控制完成儀器在工作中的各刺激參數(shù)(強(qiáng)度，頻率，步長(zhǎng)，范圍)和儀器工作狀態(tài)標(biāo)志(輸出，響應(yīng))在顯示屏上的顯示。由電容C10和C23，電阻R7、R8、R9、R10、R24和R25，二極管D1、D2、D3和D4，按鍵K1、K2、K3、K4、K5和K6組成儀器的鍵盤(pán)輸入電路，K1、K2、K3、K4、K5和K6鍵分別為病人響應(yīng)鍵、參數(shù)鍵、啟動(dòng)鍵、停止鍵、減少鍵和增加鍵。
權(quán)利要求1.一種感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，其特征在于感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀包括微處理器、信號(hào)發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、衰減器、恒流輸出電路、高壓電源模塊電路、液晶顯示器、鍵盤(pán)控制電路、隔離式串行通訊電路、DC-DC電源隔離模塊；其中由微處理器通過(guò)頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)不同頻率的正弦波信號(hào)的輸出，信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波經(jīng)過(guò)波形調(diào)整及放大電路、衰減器連接恒流輸出電路；微處理器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器連接放大器并控制衰減器獲得不同幅度的輸出信號(hào)經(jīng)恒流輸出電路后得到所需的恒定電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，其特征在于由微處理器(U10)I/O口控制模擬開(kāi)關(guān)(U2A、U2C和U2B)組成的頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器(U3)及其外圍電路構(gòu)成的高精度正弦波信號(hào)發(fā)生器，獲得2000Hz、250Hz和5Hz三種不同頻率的正弦波波形信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，其特征在于微處理器(U10)的數(shù)據(jù)口及I/O口通過(guò)控制芯片(U11)的數(shù)據(jù)輸出端的輸出狀態(tài)控制10位D/A轉(zhuǎn)換器(U15)或由微處理器控制信號(hào)控制的由電阻(R20、R21)和模擬開(kāi)關(guān)(U2D)組成的10倍衰減器，完成正弦波信號(hào)電壓輸出1000或10000等級(jí)變化的信號(hào)幅度控制；上述正弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)由一個(gè)高壓功率放大器(U17)和電容(C18、C19、C22、E1、E2)，電阻(R17)，電位器(VR)，電容(E3)組成的恒流輸出電路，得到刺激電流輸出強(qiáng)度范圍為0.01-10.00毫安培、精度可達(dá)1微安培的正弦波恒定電流；由高壓隔離模塊(U6和U7)組成的高壓隔離電源電路為恒流輸出電路提供高壓隔離工作電壓；DC-DC電源隔離模塊(U6)和電容(C1、C5、C6、C7、C8、C9)組成的隔離電源電路為數(shù)字和模擬電路提供不同的隔離工作電壓；由串行通訊芯片(U12)、光電隔離芯片(U13、U14)及其外圍電路組成的隔離式串行通訊電路實(shí)現(xiàn)儀器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和隔離。
專(zhuān)利摘要一種感覺(jué)神經(jīng)定量測(cè)定儀，包括微處理器、信號(hào)發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、衰減器、恒流輸出電路、高壓電源模塊電路、液晶顯示器、鍵盤(pán)控制電路、隔離式串行通訊電路、電源隔離模塊；其中由微處理器通過(guò)頻率控制電路連接信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)不同頻率的正弦波信號(hào)的輸出，信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波經(jīng)過(guò)波形調(diào)整及放大電路、衰減器連接恒流輸出電路；微處理器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器連接放大器并控制衰減器獲得不同幅度的輸出信號(hào)經(jīng)恒流輸出電路后得到所需的恒定電流。用于檢測(cè)人體外周神經(jīng)對(duì)不同頻率、強(qiáng)度的正弦波恒定電流的刺激感覺(jué)，定量檢測(cè)感覺(jué)神經(jīng)功能的完整性，以及確定與節(jié)段性脫髓鞘作用和軸突變形有關(guān)的外周神經(jīng)疾病。組合靈活，檢測(cè)的方法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G06F17/00GK2652324SQ0324933
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者杜曉蘭, 吳寶明, 王強(qiáng), 張永軍, 馮正權(quán), 王禾 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所