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，因而對于評價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，從頭皮引出的測量信號有90％是其他神經(jīng)元的信號成分，只有10％來自于聽神經(jīng)元系統(tǒng)，亦即信號被“淹沒”在強(qiáng)大的背景噪聲中。其信噪比為1∶50，必須經(jīng)計算機(jī)用統(tǒng)計方法獲取，常用的是疊加平均技術(shù)。由于腦干電信號具有一定的模式，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，將微弱信號從背景噪聲中檢測出來。為此，計算機(jī)上顯示的不僅是單個脈沖，而且是一連串的脈沖序列，并且每一個作用于刺激的信號段都在計算機(jī)上同步讀出。而獲取腦干響應(yīng)取決于兩個因素重復(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時間靜止不動的緣故，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。若對雙側(cè)耳朵先后進(jìn)行測試，則測試時間更長，有時要幾個小時才能完成。
隨著聽覺生理基本理論的研究和電子計算機(jī)疊加平均技術(shù)的迅速發(fā)展，促使腦干響應(yīng)測試從實驗室過渡到臨床應(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)的單耳檢測方法檢測時間長，易造成病人疲勞，影響檢測精度，已不能滿足實際操作的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(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，可同時測量雙耳的腦干誘發(fā)電位，縮短測試時間，提高效率，而無需增加激勵次數(shù)，也不必提高重復(fù)頻率即減小刺激間隔。
為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明設(shè)計的裝置由計算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，計算機(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)乳突及對側(cè)太陽穴的兩對電極對將激勵后的腦干響應(yīng)信號引出，經(jīng)放大器放大及A/D轉(zhuǎn)換后送給算術(shù)平均計算機(jī)進(jìn)行處理。兩路測量通道以相同原理同時工作，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脈沖延遲器，使觸發(fā)脈沖被延遲20ms。通過兩路信號交替刺激，可同時測量雙耳的腦干誘發(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)主要包括計算機(jī)，觸發(fā)脈沖發(fā)生器，脈沖延遲器，兩個脈沖刺激發(fā)生器，左右兩對電極，左右兩個聲刺激發(fā)生器，以及兩套均由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、算術(shù)平均計算機(jī)構(gòu)成的信號處理單元。
計算機(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。左右兩對電極對的引出線分別各自通過一個放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計算機(jī)，連接到計算機(jī)的USB接口。每對電極對中的兩個電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對側(cè)太陽穴，兩對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交替刺激，所花費(fèi)時間是傳統(tǒng)單耳依次刺激的一半，即等于傳統(tǒng)檢測一個耳朵的時間。工作時，計算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器對脈沖刺激發(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)生器對左耳發(fā)出聲刺激，腦干對左耳的聲刺激響應(yīng)發(fā)生在聲刺激的10ms之內(nèi)。這時左電極對的腦干電壓經(jīng)過放大器、A/D轉(zhuǎn)換后送到算數(shù)平均計算機(jī)，最后經(jīng)過計算機(jī)的USB接口到達(dá)計算機(jī)，由計算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)保存待以后處理。
本發(fā)明中，計算機(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期為T/2。當(dāng)T＝40ms，其中一路經(jīng)脈沖延遲器延時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)后的休息時間，以使神經(jīng)元恢復(fù)。20ms后對側(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)，此時同側(cè)耳朵正處于恢復(fù)期，不會被誘發(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)方法檢測單側(cè)耳朵的腦干誘發(fā)電位的一個周期內(nèi)，本發(fā)明裝置完成了雙耳的腦干誘發(fā)電位的檢測與采集。
在實際使用中40ms的采集周期完全能滿足實驗精度的需要，并可明顯縮短測試時間，提高效率，而無需增加激勵次數(shù)，也不必提高重復(fù)頻率即減小刺激間隔。
本發(fā)明通過兩路信號交替刺激，可同時測量雙耳的腦干誘發(fā)電位，解決了檢測時間與檢測精度之間的矛盾，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單。


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)明中兩對電極對的安放位置示意圖。
圖3是雙耳交替刺激波形及時序圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施作進(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，由計算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，主要包括計算機(jī)，觸發(fā)脈沖發(fā)生器，脈沖延遲器，兩個脈沖刺激發(fā)生器，左右兩對電極，左右兩個聲刺激發(fā)生器，以及兩個放大器、兩個A/D轉(zhuǎn)換器、兩個算術(shù)平均計算機(jī)。
計算機(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。左右兩對電極對的引出線分別各自通過一個放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計算機(jī)，連接到計算機(jī)的USB接口。
每對電極對中的兩個電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對側(cè)太陽穴。
圖2是本發(fā)明中兩對電極對的安放位置示意圖。如圖2所示，每對電極對中的兩個電極交叉放置，分別放在受試者的本側(cè)乳突及對側(cè)太陽穴。即左電極對中的一個電極置于受試者左側(cè)乳突，另一電極放在右側(cè)太陽穴，右電極對中的一個電極置于受試者右側(cè)乳突，另一電極放在左側(cè)太陽穴，兩對電極的軸線相互垂直。左右兩對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，計算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器對脈沖刺激發(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，兩路信號是完全一樣的，以左路的信號為例，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)生器對左耳發(fā)出聲刺激，腦干對左耳的聲刺激響應(yīng)發(fā)生在聲刺激的10ms之內(nèi)。這時左電極對的腦干電壓經(jīng)過放大器、A/D轉(zhuǎn)換后送到算數(shù)平均計算機(jī)，最后經(jīng)過計算機(jī)的USB接口到達(dá)計算機(jī)，由計算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)保存待以后處理。右路信號流程與此類似。
本發(fā)明中，計算機(jī)通過RS232控制觸發(fā)脈沖發(fā)生器，對脈沖刺激發(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)后的休息時間，以使神經(jīng)元恢復(fù)。20ms后對側(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)，此時同側(cè)耳朵正處于恢復(fù)期，不會被誘發(fā)。這樣，通過交替刺激，可獲得兩耳的腦干電位，而使時間縮短為原來的1/2。對每側(cè)耳朵來說，雖然兩路聲刺激脈沖是同時發(fā)出的，但其中一路經(jīng)過了脈沖延遲，使得一個脈沖總是先到達(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)明中測試電極對安放時，一電極置于同側(cè)乳突，另一引出電極不是放在顱頂，而是交叉放在對側(cè)太陽穴。兩對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)信號分別由放大器放大，再經(jīng)過計算機(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)方法檢測單側(cè)耳朵的腦干誘發(fā)電位的一個周期內(nèi)，完成了雙耳的腦干誘發(fā)電位的檢測與采集。圖3為當(dāng)測試周期T等于40ms的時候，雙耳交替刺激采集的波形以及時序圖，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，其特征在于由計算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測試處理單元構(gòu)成，計算機(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，左右兩對電極對的引出線分別各自通過一個放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和算術(shù)平均計算機(jī)，連接到計算機(jī)的USB接口，兩對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中的兩個電極交叉放置在受試者的本側(cè)乳突及對側(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，由計算機(jī)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器及兩路單耳測試處理單元按一定方式聯(lián)結(jié)和擴(kuò)展，計算機(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)乳突及對側(cè)太陽穴的兩對電極對將激勵后的腦干響應(yīng)信號引出，經(jīng)放大器放大及A/D轉(zhuǎn)換后送給算術(shù)平均計算機(jī)進(jìn)行處理。兩路測量通道以相同原理同時工作，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)明通過兩路信號交替刺激，可同時測量雙耳的腦干誘發(fā)電位，解決了檢測時間與檢測精度之間的矛盾，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號A61B5/00GK1799496SQ20051003067
公開日2006年7月12日 申請日期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 申請人:上海交通大學(xué)