電極可以從光-電電極帽中拔出，光纖探頭和電極可以在彈性橡膠帽上移動(dòng)位置，以保證每根光導(dǎo)纖維和電極都能很好接觸頭皮。
[0046]以上僅以舉例進(jìn)行說明，光纖探頭和電極在光-電電極帽中的位置與數(shù)量可進(jìn)行靈活設(shè)置。
[0047]進(jìn)一步的，光-電電極帽包括光纖探頭和電極，光纖探頭用于采集腦部的血流信號(hào)，電極用于采集腦部的腦電信號(hào)。
[0048]在一種實(shí)施例中，由于腦活性的直接測(cè)試部位為人的腦部，所以對(duì)供電模塊的要求很高。在本測(cè)試系統(tǒng)中，由電源濾波器對(duì)市電進(jìn)行濾波，得到的濾波信號(hào)經(jīng)過開關(guān)電源得到直流電源，將直流電源供給實(shí)時(shí)處理器、近紅外激光器、信號(hào)采集放大電路等。
[0049]在一種實(shí)施例中，光電倍增管可用近紅外接收二極管來替代，使用近紅外接收二極管也能對(duì)接收到的反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0050]以上僅以舉例進(jìn)行說明，光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)定可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活設(shè)置。
[0051]進(jìn)一步的，還包括供電模塊，供電模塊包括:電源濾波器和開關(guān)電源；
[0052]電源濾波器用于將市電進(jìn)行濾波，得到濾波信號(hào)；
[0053]開關(guān)電源，用于將市電轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓，供給實(shí)時(shí)處理器、近紅外激光器、信號(hào)采集放大電路。
[0054]進(jìn)一步的，信號(hào)采集模塊包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)采集放大電路；
[0055 ]光電轉(zhuǎn)換電路包括近紅外激光器，光電倍增管；
[0056]信號(hào)采集放大電路，對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)進(jìn)行濾波放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過光電隔離上傳給主控芯片處理，主控芯片為FPGA，再將處理后的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。
[0057]進(jìn)一步的，信號(hào)分析模塊還包括實(shí)時(shí)處理器，實(shí)時(shí)處理器為上位機(jī)，用于對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)均進(jìn)行事件描記處理、數(shù)據(jù)分析與打印報(bào)告的生成。
[0058]在一種實(shí)施例中，激光中的光子們方向統(tǒng)一，常用于測(cè)距、切割等精細(xì)工作。在該測(cè)試系統(tǒng)中，使用650nm-950nm波段的激光，測(cè)得腦部準(zhǔn)確位置處的血流信號(hào)和腦電信號(hào)，且該波段的激光對(duì)人體進(jìn)行沒有傷害。
[0059]以上僅以舉例進(jìn)行說明，在使用時(shí)，激光波段的具體數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活設(shè)置。
[0060]在一種實(shí)施例中，F(xiàn)PGA與傳統(tǒng)的單片機(jī)相比，F(xiàn)PGA以并行運(yùn)算為主，以硬件描述語言來實(shí)現(xiàn)。這樣FPGA的運(yùn)算速度較高，能快速處理復(fù)雜的血流信號(hào)和腦電信號(hào)，并對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
[0061]以上僅以舉例進(jìn)行說明，F(xiàn)PGA電路在該測(cè)試系統(tǒng)中可以靈活設(shè)置。
[0062]進(jìn)一步的，信號(hào)采集模塊包括定位電路和采集電路。
[0063]進(jìn)一步的，定位電路，用于對(duì)額葉、內(nèi)測(cè)前額葉、背外側(cè)額葉、顳葉、頂葉和枕葉等區(qū)域進(jìn)行定位。
[0064]進(jìn)一步的，采集電路，用于對(duì)定位后的區(qū)域進(jìn)行血流信號(hào)和腦電信號(hào)的采集，并將采集到的血流信號(hào)和腦電信號(hào)傳輸給信號(hào)分析模塊。
[0065]在一種實(shí)施例中，人們?cè)谶M(jìn)行聽、說、讀、寫等活動(dòng)時(shí)，腦部的額葉、內(nèi)測(cè)前額葉、背外側(cè)額葉、顳葉、頂葉和枕葉等部位，腦神經(jīng)激活顯著。比較額葉、內(nèi)測(cè)前額葉、背外側(cè)額葉、顳葉和頂葉等部位的血流信號(hào)和腦電信號(hào)能明顯的區(qū)分出腦活動(dòng)的水平。
[0066]以上僅以舉例進(jìn)行說明，在測(cè)試中還可以對(duì)腦部的其他部位進(jìn)行定位設(shè)置。
[0067]大腦完成某種心理作業(yè)或行為過程中，激活的神經(jīng)元與腦消耗的能量之間的比值揭示了腦結(jié)構(gòu)電生理變化和腦代謝的變化，并自動(dòng)給出兩者之間的比率，也就是腦代謝能量和物質(zhì)變化所得到的生理心理效應(yīng)，兩者之間的比率得出腦活性。腦活性(η)的表達(dá)公式如下:
[0068]n = 5F/5A
[0069]將刺激激活的神經(jīng)元變量SF，除以腦代謝變量δΑ，其商Tl的意義在于神經(jīng)元付出的腦能量換取神經(jīng)信息的效率。
[0070]其中，SF表示各導(dǎo)聯(lián)腦電(EEG)信號(hào)能量值，δΑ表示各導(dǎo)聯(lián)光信號(hào)能量值。
[0071]實(shí)施步驟:
[0072]1.給被試帶上腦電-電極帽。
[0073]2.打開腦活性檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)軟件，輸入被試基本信息，建立實(shí)驗(yàn)任務(wù)，開始采樣。
[0074]3.任務(wù)結(jié)束后進(jìn)入數(shù)據(jù)分析階段，在任務(wù)進(jìn)程欄中選擇不同階段可以查看被試的腦代謝圖、腦激活圖，腦活性圖。
[0075]4.通過腦活性圖上的不同顏色可以看出各腦區(qū)腦活性分布。藍(lán)色越深代表腦活性越低，紅色越深代表腦活性越高。通過顏色分布可以看出被試在做任務(wù)時(shí)的腦活性，大腦神經(jīng)系統(tǒng)激活水平等生理特征。如果施加被試者記憶、思維，邏輯的作業(yè)時(shí)，腦活性圖反映被試大腦活性等生理特征；如果施加被試者認(rèn)知試驗(yàn)時(shí)，腦活性圖反映被試者腦認(rèn)知功能區(qū)神經(jīng)活性水平與神經(jīng)損傷程度。
[0076]以上僅以舉例進(jìn)行說明，在測(cè)試中還可以對(duì)腦活性圖的顏色進(jìn)行設(shè)置。
[0077]實(shí)施例一
[0078]使用時(shí)，任務(wù)模塊向被測(cè)試者發(fā)出進(jìn)行聽的命令，即觸發(fā)模塊中的耳機(jī)向被測(cè)試者發(fā)送聽的內(nèi)容。同時(shí)，信號(hào)采集模塊通過光纖探頭和電極，定位被測(cè)試者腦部的內(nèi)測(cè)前額葉和顳葉等部位，采集被測(cè)試者在進(jìn)行相應(yīng)聽動(dòng)作時(shí)腦部的血流信號(hào)和腦電信號(hào)。測(cè)試方法為，兩組刺激命令共20個(gè)，順序呈現(xiàn)，每一刺激物在耳機(jī)中呈現(xiàn)0.3秒，刺激間隔0.5秒，重復(fù)三輪，共60次，計(jì)5分鐘完成測(cè)試。將兩類刺激物各重復(fù)30次得到的血流信號(hào)和腦電信號(hào)疊加處理，將所得到的平均誘發(fā)反應(yīng)先進(jìn)行時(shí)域分析，在其經(jīng)典成分對(duì)應(yīng)的峰值時(shí)間點(diǎn)上，進(jìn)行描記、通過二者之間的比率得出腦活性，并向打印報(bào)告模塊輸出與分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)的打印信號(hào)，該打印報(bào)告反映了被測(cè)試者進(jìn)行聽動(dòng)作時(shí)的腦部激活的神經(jīng)元與腦消耗的能量之間的比值關(guān)系，即反映了被測(cè)試者聽覺功能區(qū)神經(jīng)活性水平。
[0079]本實(shí)施例提供的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，該實(shí)施例的技術(shù)效果是:通過設(shè)置信號(hào)采集模塊、信號(hào)分析模塊、任務(wù)模塊和打印報(bào)告模塊等多個(gè)模塊，對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)進(jìn)行事件描記處理，并顯示相應(yīng)的腦活性的分析結(jié)果，使得腦活性的測(cè)試更加準(zhǔn)確直觀。
[0080]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)分析模塊、任務(wù)模塊和打印報(bào)告模塊； 所述任務(wù)模塊，用于向被測(cè)試者發(fā)出進(jìn)行動(dòng)作的控制指令； 所述信號(hào)采集模塊，用于分別采集被測(cè)試者在進(jìn)行動(dòng)作時(shí)腦部的血流信號(hào)和腦電信號(hào)，并將所述血流信號(hào)和腦電信號(hào)傳輸給所述信號(hào)分析模塊； 所述信號(hào)分析模塊，用于對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)均進(jìn)行事件描記處理，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)生成腦活性的分析結(jié)果，并向打印報(bào)告模塊輸出與分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)的打印信號(hào)； 所述打印報(bào)告模塊，用于根據(jù)接收到的打印信號(hào)顯示相應(yīng)的腦活性的分析結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括觸發(fā)模塊，所述觸發(fā)模塊包括耳機(jī)或音響、視屏眼鏡或顯示器，所述任務(wù)模塊通過所述耳機(jī)或音響、視屏眼鏡或顯示器向被測(cè)試者發(fā)送進(jìn)行動(dòng)作的控制指令。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括光-電電極帽，所述光-電電極帽由彈性橡膠帽和氨基塑料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述光-電電極帽包括光纖探頭和電極，所述光纖探頭用于采集腦部的血流信號(hào)，所述電極用于采集腦部的腦電信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括供電模塊，所述供電模塊包括:電源濾波器和開關(guān)電源； 所述電源濾波器用于將市電進(jìn)行濾波，得到濾波信號(hào)； 所述開關(guān)電源，用于將市電轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓，供給實(shí)時(shí)處理器、近紅外激光器、信號(hào)采集放大電路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)采集放大電路； 所述光電轉(zhuǎn)換電路包括近紅外激光器，光電倍增管； 所述信號(hào)采集放大電路，對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)進(jìn)行濾波放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過光電隔離上傳給主控芯片處理，所述主控芯片為FPGA，再將處理后的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析模塊還包括實(shí)時(shí)處理器，所述實(shí)時(shí)處理器為上位機(jī)，用于對(duì)所述血流信號(hào)和腦電信號(hào)均進(jìn)行事件描記處理、數(shù)據(jù)分析與打印報(bào)告的生成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括定位電路和米集電路。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述定位電路，用于對(duì)額葉、內(nèi)測(cè)前額葉、背外側(cè)額葉、顳葉頂葉和枕葉等區(qū)域進(jìn)行定位。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的人腦活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，其特征在于，所述采集電路，用于對(duì)所述定位后的區(qū)域進(jìn)行血流信號(hào)和腦電信號(hào)的采集，并將采集到的所述血流信號(hào)和腦電信號(hào)傳輸給所述信號(hào)分析模塊。
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳四X活性的檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)，涉及腦科學(xué)信息獲取領(lǐng)域，該設(shè)備包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)分析模塊、任務(wù)模塊和打印報(bào)告模塊。任務(wù)模塊，用于向被測(cè)試者發(fā)出進(jìn)行動(dòng)作的控制指令，信號(hào)采集模塊，用于分別采集被測(cè)試者在進(jìn)行動(dòng)作時(shí)腦部的血流信號(hào)和腦電信號(hào)，并將血流信號(hào)和腦電信號(hào)傳輸給信號(hào)分析模塊，信號(hào)分析模塊，用于對(duì)血流信號(hào)和腦電信號(hào)均進(jìn)行事件描記處理，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)生成腦活性的分析結(jié)果，并向打印報(bào)告模塊輸出與分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)的打印信號(hào)，打印報(bào)告模塊，用于根據(jù)接收到的打印信號(hào)顯示相應(yīng)的腦活性的分析結(jié)果，從而直觀地準(zhǔn)確獲得腦活性水平與神經(jīng)元受損部位。
【IPC分類】A61B5/00, A61B5/0476, A61B5/026
【公開號(hào)】CN105662389
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610016858
【發(fā)明人】崔天利, 沈政
【申請(qǐng)人】崔天利
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日