專利名稱:便攜式紅綠色盲定量分析儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測設備領域，涉及一種色盲分析儀器，尤其是涉及一種便攜式
紅綠色盲定量分析儀。
技術背景
色盲是一種常見的眼科疾病，其中又以紅綠色盲患者居多。在人們生產生活中，特
別是交通、醫(yī)學、儀表、紡織及美術等領域，假如不能正確的辨別各種顏色，將帶來極大的不
便，甚至造成不必要的損失。因此，色盲檢測是我國常規(guī)體檢的檢查項目。
目前，我國廣泛采用假同色圖法進行色盲檢測，使用色盲簿作為檢測工具，它只能
提供定性檢查結果，并且依靠被測者的主觀認知進行檢測。近年來，也有一些專利給出色盲
的定量檢測。
公開號為CN1559338A的發(fā)明專利申請公開了一種用于檢測人體色覺是否正常的
儀器及檢測方法，由計算機、高性能彩色CRT顯示器、光電標準人眼定標系統(tǒng)、專用應答鍵
盤、打印機、遮光罩及下顎支撐架組成，計算機輸出的視頻信號至高性能彩色CRT顯示器、
輸出的打印指令至打印機，光電標準人眼定標系統(tǒng)檢測的自動檢測信號至計算機的數(shù)據(jù)接
口 ，專用應答鍵盤的信號輸出端至計算機的鍵盤輸入接口 。其優(yōu)點一是實現(xiàn)了機控制全自
動色覺異常的心理物理定量檢測；二是通過一次測量即可獲得從中性灰沿紅_綠和黃_藍
顏色混同線向紅色、綠色、藍色、黃色方向的顏色視覺辨別閾值，建立與臨床上的色覺正常、
色盲以及各種不同色弱程度的對應關系，從而實現(xiàn)色覺異常的自動定量檢測。
公告號為CN2458609Y的實用新型專利提供了一種人體眼睛色覺檢查儀器，它包
括電源電路，多色光源調節(jié)儀的視頻輸出信號，一路通過視頻信號線接視頻視窗的信號輸
入端、一路通過視頻線接色覺比較處理電路，色覺比較處理電路的信號輸出端一路經視頻
信號線接檢測結果顯示器、一路接打印機。其優(yōu)點醫(yī)生通過調節(jié)多色光源調節(jié)儀，能夠使
被檢者在幾秒內完成檢測，并且能夠準確圖像顯示和定量記錄被檢者的色覺度。
專利號為92204086. 9的中國實用新型專利提供了一種檢查色覺功能的色覺定量
測定儀，屬受檢者通過觀察反映在圓形觀察窗上的黃紅綠三色光，并用紅綠二光進行無級
配色成黃光而進行測定。色覺正常者能迅速完成上述黃-黃配光，而色盲及色弱者則會配
成黃_紅或黃_綠光。該儀器根據(jù)黃紅綠三色光的光強改變，經光強測定放大，數(shù)字運算后
呈數(shù)字顯示測試值。故能對患者的色覺做出準確的定性與定量測定。
上述專利都是經一個發(fā)生器產生不同的顏色模式，通過被測者能否正確分辨這些 顏色模式，來給出被測者的顏色分辨能力，它們都依賴于被測者的主觀判斷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種只與剌激的物理性質有關，不受人的主觀意識控制的便 攜式紅綠色盲定量分析儀。
本發(fā)明設有檢測電極、參考電極、信號采集電路、信號處理及控制模塊、鍵盤和彩色顯示屏；檢測電極設有測試電極和參考電極，測試電極信號輸出端接信號采集電路信號 輸入端，參考電極信號輸出端接信號采集電路輸入端，信號采集電路信號輸出端接信號處 理及控制模塊輸入端，信號處理及控制模塊輸出端接彩色顯示屏輸入端，鍵盤輸出端接信 號處理及控制模塊輸入端。
所述檢測電極與信號采集電路之間的信號傳導線最好為屏蔽線。
所述檢測電極和參考電極最好均采用銀_氯化銀盤形電極。
所述信號采集電路按信號從檢測電極至信號處理及控制模塊傳遞方向最好依次 設有前置放大器、高通濾波器、第l級主放大器、光電隔離器、50Hz陷波器、第2級主放大器、 低通濾波器和模數(shù)轉換器。高通濾波器的輸入端接前置放大器的輸出端，第l級主放大器 的輸入端接高通濾波器的輸出端，光電隔離器的輸入端接第1級主放大器的輸出端，50Hz 陷波器的輸入端接光電隔離器的輸出端，第2級主放大器的輸入端接50Hz陷波器的輸出 端，低通濾波器的輸入端接第2級主放大器的輸出端，模數(shù)轉換部分的輸入端接低通濾波 器的輸出端。前置放大器采用0P284構成差分放大器，高通濾波器由阻容網(wǎng)絡構成，第l級 主放大器使用兩片儀表放大器AD8221組成，光電隔離器采用美國安捷倫(Agilent)公司光 電耦合芯片HCN201， 50Hz陷波器采用AD4899-1組成雙T陷波器，第2級主放大器采用增益 可變的儀表放大器AD603，低通濾波器采用0P284組成巴特沃斯濾波器，模數(shù)轉換器采用美 國模擬器件(ADI)公司的AD7665芯片。 所述彩色顯示屏最好采用真彩液晶屏。
本發(fā)明使用時，將測試電極和參考電極分別安放在被測者頭部，安放位置位于腦 電圖國際10 20系統(tǒng)電極安放法中的Fz和Oz處，通過彩色顯示屏顯示不同亮度比的顏色 圖案來剌激被測者，即可測量剌激誘發(fā)的腦電位，然后分析這些誘發(fā)電位則得到被測者的 顏色視覺能力。由于誘發(fā)電位屬于外源性誘發(fā)電位，它只與剌激的物理性質有關，不受人的 主觀意識控制，所以，這種方法與其他色盲檢測方法相比更具客觀性。
例如，不同亮度比的顏色圖案(顏色剌激圖案)采用紅綠棋盤格的圖案樣式，圖案 由紅色方格和綠色方格間隔排布組成。在一幅棋盤格圖案中，各個紅色方格的亮度和大小 是相同的，綠色方格的亮度和大小也一樣。每幅剌激圖案用圖案中紅色的總亮度與圖案總 亮度的比值(紅色亮度比)來表征。在某一紅色亮度比的圖案作為剌激源時，紅色色塊和 綠色色塊的位置需以特定頻率不停對換，這樣翻轉剌激圖案以達到剌激效果。本發(fā)明就是 用不同紅色亮度比的顏色剌激圖案來剌激被測者，檢測被測者對剌激圖案反應的大小。在 剌激對應的視覺誘發(fā)電位中提取出圖案翻轉頻率這個頻點的頻譜強度，即為被測者對剌激 圖案反應的大小。
在剌激圖案的紅色亮度比變化過程中，保持圖案的總亮度(紅色總亮度加綠色總 亮度)不變。當剌激圖案的紅綠亮度對比越明顯時，人類對剌激的反應越強烈；當紅綠亮度 對比不明顯時，人類對剌激的反應越弱。因而，讓被測者觀察紅色亮度比從O到1的顏色剌 激圖案，找出被測者反應最弱的那幅剌激圖案，則這幅圖案的紅色亮度比就定量表征了被 測者對紅色和綠色的分辨能力。
由此可見，與現(xiàn)有同類產品比較，本發(fā)明完全是由客觀的物理性質作出判斷，其結 果真實可靠，而且本發(fā)明可制成輕便易攜的產品。
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圖1為本發(fā)明實施例的結構及使用示意圖。
圖2為檢測電極安放位置示意圖
圖3為不同亮度比的紅綠剌激圖案示意圖
具體實施方式
下面實施例結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
參見圖1和2，本發(fā)明設有檢測電極(由測試電極01和參考電極02組成)、屏蔽 線2、信號采集電路3、信號處理及控制模塊4、鍵盤5和真彩液晶屏6組成。測試電極01和 參考電極02安放位置位于腦電圖國際10 20系統(tǒng)電極安放法中的Fz和0Z處，圖2中的 Fpz、Fz、Cz、Pz和0z是國際10 20系統(tǒng)電極安放法中規(guī)定的穴位，標記A代表鼻根，B代 表后枕隆。
信號處理及控制模塊4控制真彩液晶屏6顯示顏色剌激圖案，被測者觀察剌激圖 案后產生視覺誘發(fā)電位。視覺誘發(fā)電位由檢測電極感應出后，經屏蔽線2傳輸?shù)叫盘柌杉?電路3，信號采集電路3對被測信號進行放大、濾波及模數(shù)轉換后，通過SPI總線送給信號處 理及控制模塊4分析處理。信號處理及控制模塊4可通過打印機接口將結果送給打印機打 印。鍵盤5包括"啟動"、"停止"、"打印"3個鍵，分別用來啟動及停止測試和打印結果。 信號采集電路3主要實現(xiàn)對被測信號的放大、濾波及模數(shù)轉換。信號采集電路3 按信號從檢測電極到信號處理模塊4方向依次設有前置放大器7、高通濾波器8、第1級主 放大器9、光電隔離器10、50Hz陷波器11、第2級主放大器12、低通濾波器13和模數(shù)轉換部 分14。高通濾波器8的輸入端接前置放大器7的輸出端，第1級主放大器9的輸入端接高 通濾波器8的輸出端，光電隔離器10的輸入端接第1級主放大器9的輸出端，50Hz陷波器 11的輸入端接光電隔離器10的輸出端，第2級主放大器12的輸入端接50Hz陷波器11的 輸出端，低通濾波器13的輸入端接第2級主放大器12的輸出端，模數(shù)轉換部分14的輸入 端接低通濾波器13的輸出端。前置放大器7采用0P284構成差分放大器，高通濾波器8由 阻容網(wǎng)絡構成，第1級主放大器9使用兩片儀表放大器AD8221組成，光電隔離器IO采用美 國安捷倫(Agilent)公司的光電耦合芯片HCN201，50Hz陷波器采用AD4899-1組成雙T陷 波器，第2級主放大器12采用增益可變的儀表放大器AD603，低通濾波器13采用0P284組 成巴特沃斯濾波器，模數(shù)轉換芯片14采用ADI公司的AD7665。
信號采集和處理模塊4以ADI公司Blackfin系列DSP芯片BF561為處理核心， 通過PPIO控制真彩液晶屏，通過GPIO 口控制模數(shù)轉換芯片AD7665轉換的開始，BF561通 過SPI接口讀入模數(shù)轉換結果，BF561對檢測信號分析處理后通過串口 SP0RT0將色盲定量 分析結果送往打印機打印。真彩液晶屏6用來顯示顏色剌激圖案。如圖2所示，測試電極 01和參考電極02均為銀-氯化銀盤形電極。參考電極02安放在位置Pl處，測試電極01 安放在位置P2處。位置Pl和P2分別是腦電圖國際10 20系統(tǒng)電極安放法中的Fz和0Z 處。檢測電極的安放步驟如下首先，清潔頭皮，可先用洗發(fā)膏清洗頭部，再用酒精擦拭電極 安放部位的頭皮；其次，在安放部位涂上導電膏，導電膏使用電極糊，接著將盤形檢測電極 粘附在導電膏上；最后，用紗布將電極纏繞好。
參見圖3，顏色剌激圖案采用7英寸真彩液晶屏6來顯示，液晶屏6的分辨率為800X480。圖中用色塊F1來代表紅色色塊，色塊F2來代表綠色色塊。色塊Fl和色塊F2 的分辨率均為160X120。當某同一紅色亮度比的圖案作為剌激源時，紅綠色塊的位置需按 特定頻率10Hz作翻轉變化。信號采集和處理模塊4會提取出誘發(fā)電位這一頻點的頻譜強 度，即為被測者對這一刺激的反應強度。
權利要求
一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于設有檢測電極、信號采集電路、信號處理及控制模塊、鍵盤和彩色顯示屏；檢測電極設有測試電極和參考電極，測試電極信號輸出端接信號采集電路信號輸入端，參考電極信號輸出端接信號采集電路輸入端，信號采集電路信號輸出端接信號處理及控制模塊輸入端，信號處理及控制模塊輸出端接彩色顯示屏輸入端，鍵盤輸出端接信號處理及控制模塊輸入端。
2. 如權利要求
1所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述檢測電極與信號采 集電路之間的信號傳導線為屏蔽線。
3. 如權利要求
1所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述測試電極和參考電 極均采用銀_氯化銀盤形電極。
4. 如權利要求
1所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述信號采集電路按信 號從檢測電極至信號處理及控制模塊傳遞方向依次設有前置放大器、高通濾波器、第1級 主放大器、光電隔離器、50Hz陷波器、第2級主放大器、低通濾波器和模數(shù)轉換器，高通濾波 器的輸入端接前置放大器的輸出端，第1級主放大器的輸入端接高通濾波器的輸出端，光 電隔離器的輸入端接第1級主放大器的輸出端，50Hz陷波器的輸入端接光電隔離器的輸出 端，第2級主放大器的輸入端接50Hz陷波器的輸出端，低通濾波器的輸入端接第2級主放 大器的輸出端，模數(shù)轉換部分的輸入端接低通濾波器的輸出端。
5. 如權利要求
4所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述前置放大器采用差 分放大器，高通濾波器采用阻容高通濾器。
6. 如權利要求
4所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述第1級主放大器使 用兩片儀表放大器AD8221組成。
7. 如權利要求
4所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述光電隔離器采用美 國安捷倫公司光電耦合芯片HCN201，50Hz陷波器采用AD4899-1組成雙T陷波器。
8. 如權利要求
4所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述第2主放大器采用 增益可變的儀表放大器AD603。
9. 如權利要求
4所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述低通濾波器采用 0P284組成巴特沃斯濾波器，模數(shù)轉換器采用美國模擬器件公司的AD7665芯片。
10. 如權利要求
1所述的一種紅綠色盲定量分析儀，其特征在于所述彩色顯示屏采用 真彩液晶屏。
專利摘要
便攜式紅綠色盲定量分析儀，涉及一種色盲分析儀器。提供一種只與刺激的物理性質有關，不受人的主觀意識控制的便攜式紅綠色盲定量分析儀。設有檢測電極、參考電極、信號采集電路、信號處理及控制模塊、鍵盤和彩色顯示屏；檢測電極設有測試電極和參考電極，測試電極信號輸出端接信號采集電路信號輸入端，參考電極信號輸出端接信號采集電路輸入端，信號采集電路信號輸出端接信號處理及控制模塊輸入端，信號處理及控制模塊輸出端接彩色顯示屏輸入端，鍵盤輸出端接信號處理及控制模塊輸入端。
文檔編號A61B3/10GKCN101766470SQ200910113083
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月24日
發(fā)明者劉同贊, 姚麗霞, 彭浪, 林賢體, 肖芬 申請人:廈門大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan