專(zhuān)利名稱(chēng):低噪聲腦電圖機(jī)探頭接線系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及腦電圖機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)EEG)探頭引線結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及能夠?qū)⒁氲紼EG系統(tǒng)中的噪聲降低到最低限度的引線結(jié)構(gòu)。這種噪聲是由于設(shè)在EEG探頭和一誘發(fā)電位自動(dòng)折射測(cè)量系統(tǒng)的放大器之間的引線結(jié)構(gòu)引起的。
在EEG系統(tǒng)中，由EEG探頭檢測(cè)到的信號(hào)一般要放大一百萬(wàn)倍。為此所用的放大器一般包括一個(gè)昂貴的低通濾波器，用來(lái)濾除EEG探頭以及在探頭和放大器間的引線所接收到的噪聲。由于放大器要將EEG探頭檢測(cè)到的差壓信號(hào)放大一百萬(wàn)倍左右，同時(shí)由于EEG探頭檢測(cè)到的信號(hào)幅值和探頭與放大器間引線引入的噪聲的幅值相差不大，因此引線引入測(cè)量系統(tǒng)的噪聲要很小這一點(diǎn)是十分重要的。
以往人們作了許多努力以使EEG探頭和放大器之間的引線引入測(cè)量系統(tǒng)的噪聲減至最小程度，其中包括采用一個(gè)昂貴的低通渡波器來(lái)衰減引線引入的噪聲。這種方法只對(duì)頻率高于所要探測(cè)的信號(hào)頻率的噪聲才有效。例如在EEG系統(tǒng)中，采用這樣一個(gè)昂貴的低通濾波器只能衰減頻率大于10HZ的噪聲。
先有技術(shù)中另一種減少EEG探頭和放大器之間引線引入的噪聲的方法是每一根引線都采用話(huà)筒電纜。然而，一般采用這種電纜的系統(tǒng)是將話(huà)筒電纜的終端接在被檢測(cè)對(duì)象躺靠的床臺(tái)的金屬框架上，作為屏蔽措施。因此，在金屬框架的話(huà)筒電纜接頭和EEG探頭之間通常要用大約3-4英尺無(wú)屏蔽引線。這種方法除了對(duì)靜電噪聲很敏感之外，并不能消除引線包圍范圍內(nèi)所接收的回路噪聲，或由于靜電荷集聚引起的摩擦電效應(yīng)噪聲。
將引線絞合成雙股絞合線形態(tài)可以將引線包圍區(qū)所產(chǎn)生的回路噪聲降至最低限度，但不能消除由于摩擦電效應(yīng)引起的噪聲。
以往對(duì)減少EEG探頭和放大器之間的引線引起的噪聲所作的種種努力只著眼于一種或兩種噪聲源，因此不能降低由于EEG探頭和有關(guān)的放大器之間的引線的連接方式而引起的所有噪聲。
本發(fā)明的主要目的是提供一個(gè)低噪聲的EEG探頭接線系統(tǒng)，它適用于誘發(fā)電位自動(dòng)折射測(cè)量系統(tǒng)。
從這一目的考慮，本發(fā)明是低噪聲腦電圖機(jī)(EEG)探頭接線系統(tǒng)，用于連接誘發(fā)電位自動(dòng)折射測(cè)量系統(tǒng)中的放大器和至少一對(duì)EEG探頭。它包括一對(duì)同軸電纜，其特征是每根電纜都具有一中心導(dǎo)線，其一端與上述EEG探頭中的一個(gè)相連，另一端與上述放大器相連;導(dǎo)線上有一層涂石墨的聚乙烯層包復(fù)并粘在其上;-第一編織屏蔽層沿導(dǎo)線長(zhǎng)度包復(fù)在上述石墨涂層上，該屏蔽層有第一端頭和第二端頭;一聚四氟乙烯護(hù)套沿導(dǎo)線長(zhǎng)度包復(fù)在第一編織屏蔽層外;上述同軸電纜基本上平行布放并且在沿上述同軸電纜長(zhǎng)度上的第一段中彼此相互接觸;一第二編織屏蔽層，其第一部分包復(fù)在上述同軸電纜的上述第一段，其第二部分別包復(fù)在上述電纜的剩余的一段長(zhǎng)度上，上述第二編織屏蔽層有第一端頭與上述第一屏蔽層的第一端頭相連，還有第二端頭以及上述第二編織屏蔽層的第一、第二部分之間的接頭一個(gè)熱縮性套管附在上述第二編織屏蔽層外;一條參考引線接在上述第二編織屏蔽層的接頭處，用作連接附加的參考EEG探頭;一金接觸面金屬外套裝置，用來(lái)將上述每根同軸電纜的第二端頭和上述第二編織屏蔽層的第二端頭接在放大器上，外套裝置的一部分與地電位相連接。
下面將參照附圖用實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。在附圖中
圖1是常規(guī)EEG探頭接線系統(tǒng)的示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的低噪聲EEG探頭接線系統(tǒng)的剖面圖;
圖3是圖2所示的一根同軸電纜沿A-A線的剖面圖;
圖4是圖2所示的同軸電纜對(duì)沿A-B線的剖面圖。
圖1示出了常規(guī)的EEG測(cè)量系統(tǒng)。在圖1中，分別由EEG探頭20和25與放大器40之間的引線10和15引起的噪聲包括四部分(1)由引線10和15包圍的區(qū)域35引起的回路噪聲，(2)引線10和15檢拾到的靜電噪聲，(3)由于引線之間的電容的變化，以及引線的彎曲和振動(dòng)引起的顫噪噪聲，(4)當(dāng)導(dǎo)線彎時(shí)，由于導(dǎo)體在絕緣層中機(jī)械摩擦聚集的靜電荷引起的摩擦電噪聲。
參看圖2，本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例包括一對(duì)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的同軸電纜50和55，其中心導(dǎo)線分別為60和62。每一中心導(dǎo)線上有一層涂石墨的絕緣層65，一第一編織屏蔽層70，一第二絕緣層72，一第二或外層編織屏蔽層75和一第三絕緣層80。如圖2所示，同軸電纜對(duì)50和55在L2的整段長(zhǎng)度內(nèi)相互接觸。
為了使EEG探頭能放置在受測(cè)對(duì)象頭部的不同部位，在EEG探頭接線系統(tǒng)中，兩根同軸電纜50和55有一段L3的長(zhǎng)度是互相分開(kāi)的。盡可能減小L3的長(zhǎng)度對(duì)于最大限度地降低分開(kāi)的同軸電纜50和55所限定區(qū)域收集的回路噪聲是非常必要的。L3的長(zhǎng)度只要能伸到EEG所要連接的頭部區(qū)域即可，例如，以不超過(guò)4-6英寸為宜。
圖3給出了圖2所示的同軸電纜50沿A-A線的剖面圖。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，同軸電纜采用Mirotech(1420 Conchester Hwy Boothwyh，PA)制造的編號(hào)為L(zhǎng)N-1的“微點(diǎn)”(Micro Dot)同軸電纜。如圖3所示，這種“微點(diǎn)”電纜包括一根中心導(dǎo)線62和一層涂石墨的聚乙烯絕緣層65，這層絕緣層在中心導(dǎo)線62周?chē)鼜?fù)成型并粘附在其上。絕緣層65在面對(duì)編織屏蔽層70的外表面上涂有一層石墨。石墨層用參考號(hào)85表示。石墨層85消除了由于摩擦電效應(yīng)引起的噪聲，同時(shí)基本消除了絕緣層65和編織屏蔽層70之間的摩擦。例如，如果電纜被彎曲，則絕緣層65和編織屏蔽層70在區(qū)段90內(nèi)相互摩擦。這種摩擦?xí)a(chǎn)生電荷，它可耦合到中心導(dǎo)線62，在要測(cè)量的信號(hào)中造成噪聲。在絕緣層65上涂有石墨層就可基本消除這種電荷積聚。由于在中心導(dǎo)線上粘附絕緣層，中心導(dǎo)線62和絕緣層65間不會(huì)產(chǎn)生摩擦。絕緣層65和編織屏蔽層70之間的摩擦不僅發(fā)生在電纜彎曲時(shí)，當(dāng)電纜受到振動(dòng)，例如在與電纜隔壁的房間里有機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，或當(dāng)有人在放置電纜的地上走動(dòng)而發(fā)生振動(dòng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生摩擦。由這種摩擦電效應(yīng)產(chǎn)生的噪聲，會(huì)大大降低EEG測(cè)量系統(tǒng)的效果，因而就必須用昂貴的信號(hào)處理設(shè)備，例如高質(zhì)量的低通濾波器，去檢測(cè)EEG所要測(cè)量的信號(hào)涂有石墨涂層的絕緣層65減小并基本上消除了這些效應(yīng)?！拔Ⅻc(diǎn)”同軸電纜的外層是聚四氟乙烯護(hù)套72。
如圖2所示，本發(fā)明的EEG接線系統(tǒng)采用了同軸編織屏蔽層70和外層編織屏蔽層75所構(gòu)成的雙重屏蔽。這兩層編織屏蔽層的作用是屏蔽中心導(dǎo)線60和62，使EEG探頭接線系統(tǒng)在放大器40到探頭20和25之間的整段長(zhǎng)度L1上不受靜電噪聲的干擾。
圖2中所示的參考引線95被焊在外層編織屏蔽層75上，和EEG探頭30相連。例如，EEG探頭30連接到受測(cè)者的耳朵上，以提供一個(gè)參考電位，以測(cè)量EEG探頭20和25之間的電位差。另一種方案是利用位于編織屏蔽層75內(nèi)的一根同軸電根作為參考引線。
在最佳實(shí)施例中，絕緣層80由熱縮性套管構(gòu)成。接慣例，在收縮之前，熱縮性套管的直徑比要套裝的同軸電纜50和55以及外層編織屏蔽層75大。在同軸電纜和編織屏蔽層裝入熱縮性套管以后，可用手持干燥器加熱套管，使其收縮緊包在裝有同軸電纜50和55的編織屏蔽層上。絕緣層80保護(hù)編織屏蔽層75，以免和實(shí)驗(yàn)室中通常見(jiàn)到的裸露的電氣接頭觸碰。熱縮性套管80同時(shí)起到把同軸電纜50和55在整個(gè)L2長(zhǎng)度內(nèi)靠在一起的作用，如圖2所示。
在圖2中，標(biāo)號(hào)100表示一個(gè)用來(lái)把同軸電纜50和55接在放大器40上的金接觸面金屬插頭的外層金屬外套的剖面圖。編織屏蔽層70連接在金屬外套插頭100的金參考接觸點(diǎn)以及放大器40上的信號(hào)參考接地點(diǎn)上。編織屏蔽層的端部裝在金屬外套插頭中，但并不與插頭端部電氣連接。金屬外套接在放大器底座的外表面上。由于采用了金接觸面金屬外套插頭，消除了由于插頭和放大器插座之間的摩擦而產(chǎn)生的靜電噪聲。
圖4是圖2中所示的EEG探頭接線系統(tǒng)沿B-B線的剖面圖。由圖4可見(jiàn)，組合電纜的截面為橢園形。這是由兩根同軸電纜彼此相鄰置放所形成的。當(dāng)兩根同軸電纜采用扭絞的結(jié)構(gòu)或在編織屏蔽層75中有多于兩根的同軸電纜時(shí)，則可形成其它外形。
因?yàn)楸景l(fā)明的EEG探頭接線系統(tǒng)能夠保證同軸電纜50和55在L2長(zhǎng)度內(nèi)彼此接觸(圖2)，實(shí)際上消除了電纜包圍的回路范圍內(nèi)產(chǎn)生的噪聲。此外，借助于編織屏蔽層70和75在從放大器40到EEG探頭20和25的整個(gè)長(zhǎng)度上的雙重屏蔽，且在屏蔽層上無(wú)任何開(kāi)口，編織屏蔽層70和75在探頭20和25處電氣連接，而且內(nèi)層屏蔽層70和金屬外套插頭100的金參考接觸面在放大器和處連接，就可大大降低通過(guò)EEG探頭接線進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)的靜電噪聲。
涂石墨的絕緣層65基本上消除了由于摩擦電效應(yīng)引起的噪聲，摩擦電效應(yīng)是由于電纜彎曲或振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)包括諸如由于有人在放置電纜的地板上走動(dòng)或者附近房間內(nèi)有機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的振動(dòng)。
電纜50和55也可在編織屏蔽層75和熱縮性套管80內(nèi)在L3長(zhǎng)度上絞成雙股絞線，這種絞線結(jié)構(gòu)更起到進(jìn)一步靜電屏蔽和磁屏蔽作用，但這種結(jié)構(gòu)很難裝在編織屏蔽層75和熱縮性套管80中。
在低噪聲EEG探頭接線系統(tǒng)中，在同軸電纜沿個(gè)長(zhǎng)度上采用雙重屏蔽，絕緣層上涂布石墨，并使電纜相互接觸，三種措施結(jié)合在一起，其結(jié)果使噪聲減至最小，這些噪聲包括(1)一對(duì)同軸電纜所圍區(qū)域產(chǎn)生的噪聲，(2)同軸電纜可能收到的噪聲，(3)由于電纜線間電容的改變、電纜線的彎曲和振動(dòng)等顫噪效應(yīng)產(chǎn)生的噪聲，(4)由于彎曲等摩擦電效應(yīng)產(chǎn)生的噪聲。
權(quán)利要求
1、一個(gè)在誘發(fā)電位自動(dòng)折射率測(cè)量裝置中連接放大器和至少一對(duì)探頭的低噪聲腦電圖機(jī)(EEG)探頭接線系統(tǒng)包括一對(duì)同軸電纜，其特征是每根電纜都具有一中心導(dǎo)線，其一端與上述EEG探頭中的一個(gè)相連，另一端與上述放大器相連；導(dǎo)線上有一層涂石墨的聚乙烯層包復(fù)并粘在其上；一第一編織屏蔽層沿導(dǎo)線長(zhǎng)度包復(fù)在上述石墨層上，該屏蔽層有第一端頭和第二端頭；一聚四氟乙烯護(hù)套沿導(dǎo)線長(zhǎng)度包復(fù)在第一編織屏蔽層外；上述同軸電纜基本上平行布放并且在沿上述同軸電纜長(zhǎng)度上的第一段中彼此相互接觸；一第二編織屏蔽層，其第一部分包復(fù)在上述同軸電纜的上述第一段，其第二部分分別包復(fù)在上述電纜的剩余的一段長(zhǎng)度上，上述第二編織屏蔽層有第一端頭與上述第一屏蔽層的第一端頭相連，還有第二端頭以及上述第二編織屏蔽層的第一、第二部分之間的接頭，一個(gè)熱縮性套管附在上述第二編織屏蔽層外；一條參考引線接在上述第二編織屏蔽層的接頭處，用作連接附加的參考EEG探頭；一金接觸面金屬外套裝置，用來(lái)將上述每根同軸電纜的第二端頭和上述第二編織屏蔽層的第二端頭接在放大器上；外套裝置的一部分與地電位相連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的低噪聲EEG探頭接線系統(tǒng)，其特征是上述電纜基本上平行接觸部分的長(zhǎng)度為2到25英尺，而上述同軸電纜從上述接頭處到上述各自的第二端頭的長(zhǎng)度為4到6英寸。
專(zhuān)利摘要
低噪聲腦電圖機(jī)探頭接線系統(tǒng)基本消除了回路噪聲，靜電和磁噪聲以及摩擦電效應(yīng)噪聲。此系統(tǒng)包括一對(duì)各有一根中心導(dǎo)線的同軸電纜，一層涂石墨的絕緣層包在中心導(dǎo)線周?chē)粚拥谝痪幙椘帘螌友赝S電纜長(zhǎng)度套在上述絕緣層外圍，一層第一絕緣層沿同軸電纜長(zhǎng)度套在第一編織屏蔽層外圍；上述同軸電纜在其長(zhǎng)度的第一段彼此接觸；一個(gè)第二編織屏蔽層套在電纜長(zhǎng)度第一段外圍，剩余的一段分別套在每根電纜外圍并和第一編織屏蔽層連接。
文檔編號(hào)A61B5/0478GK86102854SQ86102854
公開(kāi)日1986年11月19日 申請(qǐng)日期1986年4月24日
發(fā)明者加利·威廉姆·舍溫 申請(qǐng)人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan