專利名稱：人體平衡感覺(jué)干擾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種新的用于平衡功能檢測(cè)的多刺激干擾技術(shù)方案及裝置，該系 統(tǒng)包含機(jī)械振動(dòng)、冷熱、強(qiáng)聲、電流、單雙側(cè)視覺(jué)去除等刺激方式以及相應(yīng)的裝置。根據(jù)人體 空間平衡的維持依賴于前庭覺(jué)、視覺(jué)、本體覺(jué)的生理基礎(chǔ)，該技術(shù)方案在臨床上可用于眩暈 疾病定位定性鑒別診斷及前庭康復(fù)等方面。
背景技術(shù)：
人體姿勢(shì)調(diào)節(jié)和身體平衡需要視覺(jué)系統(tǒng)、本體覺(jué)系統(tǒng)和前庭系統(tǒng)相互協(xié)同作用完 成。前庭感受器、視覺(jué)、本體覺(jué)共同感受加速度及靜態(tài)移位變化并提供信息，腦干的前庭核、 大腦皮層、小腦、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等中樞系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行整合調(diào)制，通過(guò)前庭眼反射(VOR)保 證視網(wǎng)膜隨時(shí)能可靠地進(jìn)行視覺(jué)定向，并通過(guò)前庭脊髓反射(VSR)完成姿勢(shì)調(diào)整、維持身 體平衡。故可通過(guò)檢查前庭眼動(dòng)反射弧的眼震現(xiàn)象和前庭脊髓反射系統(tǒng)的平衡功能來(lái)評(píng)價(jià) 前庭功能。對(duì)眼震現(xiàn)象的量化檢查需要適當(dāng)有效地刺激干擾前庭覺(jué)，而對(duì)平衡功能的量化 檢查需要有效地刺激干擾本體覺(jué)和視覺(jué)。顯然，有效地將視覺(jué)、本體覺(jué)及前庭覺(jué)的作用相對(duì) 分離開(kāi)，是獲得維持姿勢(shì)平衡的前庭信息先決條件。因此，在正常人和患者的前庭功能檢查 中，通過(guò)刺激干擾視覺(jué)、本體覺(jué)和前庭覺(jué)的方法來(lái)判定本體感覺(jué)和前庭覺(jué)的異常和評(píng)價(jià)前 庭功能具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的最簡(jiǎn)單干擾本體覺(jué)的方式是讓受試者站在特定的海綿墊上，由于站立于海 綿墊上可改變足底皮膚機(jī)械感受器以及關(guān)節(jié)感受器的信息輸入，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)接受的 本體信息不充分，影響肌肉活動(dòng)及反應(yīng)，從而引起姿勢(shì)穩(wěn)定性降低。這種簡(jiǎn)單的干擾本體感 覺(jué)的手段，機(jī)體在多次經(jīng)歷后可作出適應(yīng)性調(diào)整，干擾本體覺(jué)效果很差，不能有效應(yīng)用于前 庭檢查。目前國(guó)際上對(duì)本體覺(jué)的干擾主要是通過(guò)平衡儀的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生加速度運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí) 現(xiàn)。它的基本原理是人體站立在平板支撐面，通過(guò)平板下的伺服電機(jī)帶動(dòng)平板下機(jī)械結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生相應(yīng)的前后水平加速運(yùn)動(dòng)和一定角度的前俯后仰的翻轉(zhuǎn)加速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人體的本體感 覺(jué)受到干擾。能夠一定程度地干擾本體感覺(jué)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不利于推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的干擾視覺(jué)的方式是睜眼和閉眼來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是一種至今有效的視覺(jué)去除方 式，但當(dāng)需要測(cè)量單側(cè)視覺(jué)時(shí)和受試者主觀不徹底閉眼時(shí)，這種方式就出現(xiàn)了局限性。傳統(tǒng) 的刺激前庭覺(jué)的方式是通過(guò)向耳朵內(nèi)灌入微量的冷熱水或氣等實(shí)驗(yàn)手段，來(lái)刺激前庭感受 器，通過(guò)視頻眼震圖儀(Video-nystagmography，VNG)檢查反映的前庭眼動(dòng)反射通路來(lái)判 定前庭功能。因此，在臨床眩暈患者的前庭功能檢查和康復(fù)訓(xùn)練中，本發(fā)明專利通過(guò)綜合運(yùn)用 對(duì)前庭覺(jué)的機(jī)械振動(dòng)、電流、冷熱、強(qiáng)聲刺激干擾和對(duì)本體覺(jué)的機(jī)械振動(dòng)、電流刺激干擾以 及視覺(jué)的去處干擾等方法，精確控制振動(dòng)、電流、強(qiáng)聲等的頻率和強(qiáng)度來(lái)干擾人體的本體覺(jué) 和前庭覺(jué)，分離出人體的前庭覺(jué)、本體覺(jué)和視覺(jué)在維持平衡中的定性和定量數(shù)據(jù)，是一項(xiàng)評(píng) 估分析前庭功能的有效新手段，在臨床上可用于眩暈疾病鑒別診斷和前庭康復(fù)等方面。且 該裝置成本不高，易于在基層臨床工作中廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前國(guó)際上利用運(yùn)動(dòng)平臺(tái)干擾本體覺(jué)的不足以及填補(bǔ)缺乏對(duì)前庭覺(jué)系 統(tǒng)有效干擾刺激的空白，本發(fā)明專利提供一種刺激干擾本體覺(jué)、前庭覺(jué)、視覺(jué)的技術(shù)方案和 精確控制振動(dòng)、電流、強(qiáng)聲等頻率和強(qiáng)度的干擾裝置。該技術(shù)方案模式及裝置能應(yīng)用于臨床 上前庭功能檢查和前庭功能康復(fù)，而且也能在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)訓(xùn)練中推廣應(yīng)用。本發(fā)明專利的技術(shù)方案是一種能產(chǎn)生多種刺激的系統(tǒng)裝置，包括一臺(tái)控制計(jì) 算機(jī)，一臺(tái)連接控制器，一套裝有多種刺激探頭的頭罩。其中頭罩前端眼罩有雙眼鏡框，內(nèi) 置兩個(gè)紅外攝像頭，鏡框可插擋光板，能單側(cè)或雙側(cè)去除視覺(jué)，頭罩前端戴在鼻梁上；頭罩 兩側(cè)固定裝有音頻耳塞和噴嘴，能安全方便安放在外耳道內(nèi)，兩個(gè)音頻耳塞對(duì)雙耳產(chǎn)生強(qiáng) 聲刺激，兩側(cè)噴嘴內(nèi)可噴射冷熱水；頭罩的固定帶在兩側(cè)耳后有向下延伸罩，能緊緊壓住兩 側(cè)乳突，其內(nèi)裝有兩個(gè)產(chǎn)生振動(dòng)的偏心微型馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙側(cè)乳突產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的 振動(dòng)干擾刺激；延伸罩的中心有一扣座，用于安裝電極片，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳突產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電流 刺激。頭罩后邊連線上有2個(gè)0型綁帶振蕩器，每個(gè)0型綁帶振蕩器內(nèi)裝有三個(gè)產(chǎn)生振動(dòng) 偏心微型馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙側(cè)踝關(guān)節(jié)產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的振動(dòng)干擾刺激。所述的控制計(jì)算機(jī)，接收來(lái)自紅外攝像頭的攝制眼動(dòng)圖象信號(hào)，軟件包為該紅外 攝像頭的驅(qū)動(dòng)軟件(市售)。所述連接控制器，其內(nèi)的半導(dǎo)體升降溫模塊(帕爾貼Peltier元件，北京帕爾貼半 導(dǎo)體有限公司產(chǎn))快速產(chǎn)生微量冷熱水，通過(guò)電磁閥、蠕動(dòng)泵和管道連接到頭罩上，實(shí)現(xiàn)快 速?gòu)念^罩兩側(cè)的噴嘴射進(jìn)耳內(nèi)，刺激前庭器官；直流低壓發(fā)生器可產(chǎn)生一定頻率的低壓直 流電，分幾檔控制電流和頻率，通過(guò)導(dǎo)線連接到頭罩雙側(cè)耳后扣座的電極片，對(duì)乳突產(chǎn)生一 定強(qiáng)度的電流刺激；兩組電源供給口，為振動(dòng)干擾馬達(dá)供電，并可控供電電壓和電流。所述機(jī)械振動(dòng)刺激探頭有兩組，一組為頭罩上的兩側(cè)機(jī)械振動(dòng)探頭，用于振動(dòng)受 試者的左右乳突；另一組為兩個(gè)分立的機(jī)械振動(dòng)探頭，用于安裝在受試者的踝關(guān)節(jié)上。兩組 的機(jī)械振動(dòng)探頭的振蕩頻率和強(qiáng)度可通過(guò)電位器調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)振蕩器的頻率和強(qiáng)度，實(shí) 現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)方式對(duì)本體覺(jué)和前庭覺(jué)的干擾。以上所述的機(jī)械振動(dòng)、電流、冷熱、強(qiáng)聲刺激以及視覺(jué)刺激，可實(shí)現(xiàn)同步刺激、組合 刺激和單個(gè)刺激三種刺激類型；從刺激時(shí)間來(lái)說(shuō)，有持續(xù)刺激和間斷刺激兩種模式；從刺 激的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可刺激干擾對(duì)維持平衡的前庭覺(jué)、本體覺(jué)和視覺(jué)三感覺(jué)。該干擾系統(tǒng)是一種 多類型多模式多刺激的干擾器。本發(fā)明專利的有益效果是，通過(guò)綜合運(yùn)用對(duì)前庭覺(jué)的機(jī)械振動(dòng)、電流、冷熱、強(qiáng)聲 刺激干擾和對(duì)本體覺(jué)得機(jī)械振動(dòng)、電流刺激干擾以及視覺(jué)的去除干擾等方法，測(cè)量人體對(duì) 這些刺激干擾的反應(yīng)變化，分離人體維持平衡的視覺(jué)、本體覺(jué)、前庭覺(jué)等感覺(jué)整合方式，是 我們?cè)O(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)平衡儀中采用一項(xiàng)新技術(shù)，在臨床上用于評(píng)估分析前庭功能和各種眩暈疾 病鑒別診斷等方面。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說(shuō)明圖1人體平衡檢測(cè)刺激干擾系統(tǒng)的整體圖。
圖2人體平衡檢測(cè)刺激干擾系統(tǒng)原理方塊圖。圖3乳突罩的分解4綁帶振蕩器圖5綁帶振蕩器的展開(kāi)圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例在圖1中，該刺激干擾系統(tǒng)裝置包括1代表多種刺激探頭頭罩，2代表連接轉(zhuǎn)換 器，3代表控制計(jì)算機(jī)。頭罩前端眼罩有雙眼鏡框和可插擋光板(10)，能單側(cè)或雙側(cè)去除視 覺(jué)，內(nèi)置兩個(gè)紅外攝像頭(11)，用于監(jiān)測(cè)所有前庭覺(jué)刺激給予時(shí)的眼動(dòng)狀態(tài)，并把信息傳給 計(jì)算機(jī)(3)，頭罩前端戴在鼻梁上；頭罩的兩側(cè)固定帶裝有音頻耳塞(1 和噴嘴(13)，能方 便安全放在外耳道內(nèi)，兩個(gè)音頻耳塞對(duì)雙耳產(chǎn)生強(qiáng)聲刺激，兩側(cè)噴嘴可噴射冷熱水刺激；頭 罩的固定帶(14)在兩側(cè)耳后又向下延伸為乳突罩(15)，能緊緊壓住乳突，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙側(cè)乳突 產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的振動(dòng)干擾刺激；延伸罩的中心有一扣座，用于安裝電極片，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳 突產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電流刺激。頭罩后邊的連線上有2個(gè)0型綁帶振蕩器，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙側(cè)踝關(guān) 節(jié)產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的振動(dòng)干擾刺激。連接控制器2 通過(guò)其內(nèi)的半導(dǎo)體升降溫模塊(帕爾貼peltier元件，北京帕爾貼 半導(dǎo)體有限公司產(chǎn))快速產(chǎn)生微量冷熱水，在電磁閥、蠕動(dòng)泵的作用下，通過(guò)管道(18)連接 到頭罩上，實(shí)現(xiàn)快速?gòu)念^罩兩側(cè)的噴嘴射進(jìn)耳內(nèi)，刺激前庭器官，冷熱交換由調(diào)節(jié)旋鈕02) 控制；直流低壓發(fā)生器，產(chǎn)生一定頻率的低壓直流電，由分幾檔的調(diào)節(jié)旋鈕控制電流和頻 率，通過(guò)導(dǎo)線連接到頭罩雙側(cè)耳后扣座的電極片，對(duì)乳突產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電流刺激；電源 模塊，為產(chǎn)生振動(dòng)的偏心微型馬達(dá)151供電，偏心微型馬達(dá)由偏心輪和微型電機(jī)組成，型號(hào) SSR-2696A0計(jì)算機(jī)(3)與連接控制器(2)相連接，用于采集眼動(dòng)圖像信息。在圖2所示的實(shí)施例中，通過(guò)乳突機(jī)械振動(dòng)探頭、乳突電極片、冷熱噴嘴、強(qiáng)聲音 頻耳塞產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)刺激、電流刺激、冷熱刺激和強(qiáng)聲刺激，這些刺激可以單側(cè)也可雙側(cè) 來(lái)刺激前庭覺(jué)，還可單獨(dú)一種、組合或同步來(lái)刺激前庭覺(jué)，并通過(guò)紅外攝像裝置來(lái)觀察眼動(dòng) 情況(眼震現(xiàn)象和方向)。通過(guò)機(jī)械振動(dòng)來(lái)干擾踝關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)本體覺(jué)干擾；通過(guò)單側(cè)、雙側(cè) 給予視覺(jué)去除來(lái)干擾視覺(jué)。從而實(shí)現(xiàn)平衡功能的平衡三聯(lián)感覺(jué)的刺激干擾。在圖3所示的實(shí)施例中，在頭罩固定帶(14)延伸固定兩個(gè)乳突罩(15)，能緊緊壓 住雙耳后乳突部位，每一個(gè)內(nèi)裝有兩個(gè)產(chǎn)生振動(dòng)偏心微型馬達(dá)(151)，偏心微型馬達(dá)由偏心 輪和微型電機(jī)組成，型號(hào)SSR4696A ；偏心微型馬達(dá)實(shí)現(xiàn)對(duì)乳突產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的振 動(dòng)干擾刺激；乳突罩中心有一扣座(152)，用于安裝電極片，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳突產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電 流刺激.在圖4、5所示的實(shí)施例中，頭罩后邊的連線上有2個(gè)0型綁帶振蕩器，每個(gè)0型 綁帶振蕩器的綁帶(161)由兩層厚帆布加工制成，兩層綁帶內(nèi)固定振蕩器，振蕩器由三個(gè) 產(chǎn)生振動(dòng)的偏心微型馬達(dá)(162，，型號(hào)SSR4696A)組成，偏心微型馬達(dá)(162)的電源線為 (165)，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳突雙側(cè)踝關(guān)節(jié)或肌肉產(chǎn)生一定強(qiáng)度和頻率的振動(dòng)干擾刺激；0型綁帶振蕩 器的綁帶(161)的開(kāi)口連接處(166)，連接處(166)由尼龍粘扣帶鉤(164)和扣環(huán)(163)來(lái) 完成。
綜上所述，本發(fā)明專利通過(guò)綜合運(yùn)用三種刺激類型(同步、組合、單個(gè))、兩種刺激 時(shí)間模式(持續(xù)、間斷)對(duì)維持平衡的三感覺(jué)(前庭覺(jué)、視覺(jué)、本體覺(jué))進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)、電 流、冷熱、強(qiáng)聲等刺激，實(shí)現(xiàn)干擾平衡感覺(jué)，分離出人體的前庭覺(jué)、本體覺(jué)和視覺(jué)在維持平衡 中的定性和定量數(shù)據(jù)，在臨床上可用于各種眩暈疾病鑒別診斷和康復(fù)訓(xùn)練等方面。
權(quán)利要求
1.一種新的用于評(píng)價(jià)前庭功能的多干擾刺激系統(tǒng)，其特征在于，包含機(jī)械振動(dòng)、冷熱、 強(qiáng)聲、視覺(jué)去除、電流等五種刺激方式和相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)探頭、冷熱探頭、強(qiáng)聲探頭、視覺(jué)屏 蔽裝置、電流電極、視覺(jué)攝像裝置以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)等裝置。
2.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，根據(jù)人體空間平衡的維持有賴于前庭覺(jué)、視覺(jué)、本 體覺(jué)的生理基礎(chǔ)，該系統(tǒng)在臨床上可用于眩暈疾病定位定性鑒別診斷及前庭康復(fù)等方面。
3.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，機(jī)械振動(dòng)、電流刺激方式實(shí)施部位為雙耳后骨導(dǎo) 乳突位置，強(qiáng)聲、冷熱刺激方式實(shí)施部位為雙耳的外耳道，實(shí)現(xiàn)前庭覺(jué)的刺激。
4.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，機(jī)械振動(dòng)方式實(shí)施部位為人體的踝關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)本 體覺(jué)的刺激干擾。
5.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，機(jī)械振動(dòng)探頭、冷熱探頭、強(qiáng)聲探頭、視覺(jué)屏蔽、電 流電極均可實(shí)施單側(cè)和雙側(cè)刺激。所有刺激干擾可實(shí)現(xiàn)同步刺激、組合刺激和單個(gè)刺激三 種刺激類型，持續(xù)刺激和間斷刺激兩種刺激時(shí)間模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新的能產(chǎn)生多種刺激的系統(tǒng)裝置，包括一臺(tái)控制計(jì)算機(jī)，一臺(tái)連接控制器，一套裝有多種刺激探頭的頭罩。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用對(duì)前庭覺(jué)的機(jī)械振動(dòng)、電流、冷熱、強(qiáng)聲刺激干擾和對(duì)本體覺(jué)的機(jī)械振動(dòng)、電流刺激干擾以及視覺(jué)的去除干擾等方法，精確控制振動(dòng)、電流、強(qiáng)聲等的頻率和強(qiáng)度來(lái)干擾人體的本體覺(jué)和前庭覺(jué)，分離出人體的前庭覺(jué)、本體覺(jué)和視覺(jué)在維持平衡中的定性和定量數(shù)據(jù)，該技術(shù)方案及裝置是一項(xiàng)通過(guò)多干擾刺激來(lái)評(píng)估分析前庭功能有效的新手段，可用于各種眩暈疾病定位定性鑒別診斷及前庭康復(fù)等方面，也能在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)訓(xùn)練中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102144914SQ20101011123
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉波, 周任紅, 周延輝, 孔維佳, 張佳華, 陳華茂 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院