石墨烯眼動片及穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于醫(yī)療器械，具體涉及一種石墨烯眼動片及穿戴式眼動心理調(diào)節(jié) 儀。
【背景技術】
[0002] 眼睛是我們信息加工過程中最重要的信息輸入系統(tǒng)。通過研究眼睛的這些運動， 研究者可以對人的認知活動規(guī)律加以探索。為了準確記錄人的眼球運動過程，心理學家以 及其他有關專家一直致力開發(fā)眼動記錄技術。早期的眼動研究主要采用觀察法和機械記錄 法等。觀察法的誤差很高，機械記錄法包括頭部支點杠桿法、氣動方法、角膜吸附環(huán)狀物法 等多種形式。觀察法簡便易行，但結(jié)果不精確，只能對眼動進行比較粗略的研究。而機械記 錄法則裝置復雜，使用起來十分麻煩，實驗結(jié)果準確性也較低。因此，研究者一直在尋找更 有效、準確而又簡便的測量方法。
[0003] 20世紀60年代之后，眼動的記錄主要采用瞳孔和角膜反射的視頻記錄法。現(xiàn)在全 世界已經(jīng)有幾十家生成眼動儀的廠家。盡管國內(nèi)在研制眼動儀方面取得了一定的成績，例 如20世紀80年代末，中國科學院上海生理研究所的張名魁和孫復川研制了外光電反射眼 動測量技術；20世紀90年代，西安電子科技大學研制了頭盔式眼動儀。但國內(nèi)科研機構使 用的眼動儀主要依賴國外進口。目前國內(nèi)使用較多的有加拿大SR公司生成的EyelinkII 和Eyelink2000型眼動儀；美國應用科學實驗室（ASL)生成的H6型和L6型眼動儀；瑞典 Tobii公司生成的T60和T120型眼動儀；德國SMI公司生成的iViewXRED型眼動儀。這 些眼動儀都采用角膜反射法進行眼動記錄。
[0004] 目前，市面上流行的主流眼動儀器主要是：SR公司生成的Eyelink眼動儀和瑞典 Tobii公司生成的眼動儀是目前用戶考慮較多的兩個品牌。但Tobii眼動儀在實驗精確度 要求較高的實驗中容易出錯（有些實驗中某些志愿者佩戴眼鏡，框架眼鏡的鏡片反光會干 擾角膜反光。）。SR公司的EyelinkII是一款目前采樣率最高的頭戴式眼動追蹤系統(tǒng)，其 米樣率可尚達500Hz，但價格昂貴。
[0005] 因此，有必要開發(fā)一種新的石墨烯眼動片及穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種石墨烯眼動片及穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀，能提供光 刺激和節(jié)拍器兩種激發(fā)模式，并能對眼動反應予以及時分析。
[0007]本實用新型所述的石墨烯眼動片，所述石墨烯眼動片包括柔性襯底，設置在柔性 襯底上的石墨烯納米墻，以及設置在石墨烯納米墻上且用于輸入/輸出電信號的第一電極 和第二電極。
[0008]所述柔性襯底采用聚二甲基硅氧烷制成。
[0009]本實用新型所述的穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀，包括I/O轉(zhuǎn)換器、下位機、CPLD模塊、 上位機、LED燈、聲音節(jié)拍器以及本實用新型所述的石墨烯眼動片；
[0010] 所述上位機用于選擇眼動調(diào)試類型和設置參數(shù)，并基于所選擇的眼動調(diào)試類型及 設置的參數(shù)生成對應的控制指令；
[0011] 所述下位機與上位機連接，下位機接收上位機所發(fā)送的控制指令；
[0012] 所述LED燈與下位機連接，下位機基于上位機所發(fā)出的控制指令控制LED燈輸出 對應的光源；
[0013] 所述聲音節(jié)拍器與下位機連接，下位機基于上位機所發(fā)出的控制指令控制聲音節(jié) 拍器輸出對應的節(jié)拍；
[0014] 所述CPLD模塊與下位機連接，下位機基于上位機所發(fā)出的控制指令控制CPLD模 塊輸出連續(xù)的脈沖信號；
[0015] 所述石墨稀眼動片的第一電極與CPLD模塊連接，第二電極與I/O轉(zhuǎn)換器連接，接 收所述CPLD模塊所輸出的脈沖信號并將兩電極間的阻抗變化信息調(diào)制到脈沖信號上；
[0016] 所述I/O轉(zhuǎn)換器與下位機連接，下位機基于上位機所發(fā)出的控制指令控制I/O轉(zhuǎn) 換器采集電極阻抗調(diào)制后的載波信號，并將該載波信號輸入給上位機；
[0017] 所述上位機對該載波信號進行分析，并輸出眼動方向、眼動次數(shù)、眼動幅度、眼動 波寬以及眼動反應正確率。
[0018] 所述下位機采用宏晶系列單片機STC89C52;所述CPLD模塊采用Altera公司的 EPM7128SLC84-15。
[0019] 本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0020] (1)能夠準確地統(tǒng)計分析出眼動的方向，眼動的次數(shù)，眼動的波幅和波寬以及眼動 反應正確率；同時可以根據(jù)上位機附帶的抑郁、焦慮、創(chuàng)傷應激障礙、狀態(tài)-特質(zhì)自評量表 等可量化評判使用者此時的心理狀態(tài)，有助于心理治療師或者咨詢師處理具有焦慮、恐懼 和創(chuàng)傷應激等心理問題的求助者，同時也可以在面對受災或者大型應激事件中，可通過專 業(yè)人士簡單指導和應急訓練即可實現(xiàn)批量受災人群的心理自助，以及具有一定自控力的心 理求助者可實施自我心理治療和普通人緩解壓力的自我心理調(diào)適。
[0021] (2)由于石墨烯眼動片直接粘貼在測試者的上眼皮上，充分發(fā)揮其柔性傳感作用， 不會受到其他外界因素的影響，故測試的正確率高；
[0022] (3)操作簡單，且成本較低。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本實用新型所述的石墨烯眼動片的結(jié)構示意圖；
[0024] 圖2為本實用新型所述的穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀的原理框圖；
[0025] 圖3為本實用新型的電路圖；
[0026] 圖4為上位機輸出的測試者上下眼動的記錄圖形；
[0027] 圖5為上位機輸出的測試者左右眼動的記錄圖形；
[0028] 圖6為測試者咨詢前未眼動脫敏生理-心理數(shù)據(jù)圖；
[0029] 圖7為經(jīng)過4次眼動脫敏后求助者生理-心理數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0031] 如圖1所示的石墨烯眼動片，所述石墨烯眼動片包括柔性襯底ld，設置在柔性襯 底Id上的石墨烯納米墻la，以及設置在石墨烯納米墻la上且用于輸入/輸出電信號的第 一電極lb和第二電極lc。所述柔性襯底Id采用聚二甲基硅氧烷制成。
[0032] 石墨烯是一種由sp2雜化碳原子通過共價鍵連接形成的平面六方晶格材料，它可 以翹曲成零維的富勒烯，卷成一維的碳納米管或者其他平面形狀，同時具有可調(diào)的帶隙，室 溫霍爾效應，極高的機械強度彈性和熱傳導性，極快的電子傳輸，良好的靈活性和生物相容 性等。
[0033] 石墨烯納米墻la是結(jié)構化的多層石墨烯，研究發(fā)現(xiàn)石墨烯納米墻的電阻對基底 的振動非常敏感。石墨烯納米墻la具有較高的比表面積，是優(yōu)秀的電極材料。由于眼珠的 運動會引起柔性襯底Id的微小形變，從而導致石墨烯納米墻la敏感層的電阻發(fā)生改變，使 得通過電極的電流或電壓信號也隨之發(fā)生變化，因此可以通過電信號的變化來感知眼珠的 運動情況。
[0034] 如圖2所示，本實用新型所述的穿戴式眼動心理調(diào)節(jié)儀，包括I/O轉(zhuǎn)換器2、下位 機3、CPLD模塊7、上位機6、LED燈4、聲音節(jié)拍器5以及本實用新型所述的石墨烯眼動片 1。所述上位機6用于選擇眼動調(diào)試類型和設置參數(shù)，并基于所選擇的眼動調(diào)試類型及設置 的參數(shù)生成對應的控制指令。所述下位機3與上位機6連接，下位機3接收上位機6所發(fā) 送的控制指令。所述LED燈4與下位機3連接，下位機3基于上位機6所發(fā)出的控制指令 控制LED燈4輸出對應的光源。所述聲音節(jié)拍器5與下位機3連接，下位機3基于上位機6 所發(fā)出的控制指令控制聲音節(jié)拍器5輸出對應的節(jié)拍。所述CPLD模塊7與下位機3連接， 下位機3基于上位機6所發(fā)出的控制指令控制CPLD模塊7輸出連續(xù)的脈沖信號。所述石 墨烯眼動片1的第一電極lb與CPLD模塊7連接，第二電極lc與I/O轉(zhuǎn)換器2連接，接收 所述CPLD模塊7所輸出的脈沖信號并將兩電極間的阻抗變化信息調(diào)制到脈沖信號上。所 述I/O轉(zhuǎn)換器2與下位機3連接，下位機3基于上位機6所發(fā)出的控制指令控制I/O轉(zhuǎn)換 器2采集電極阻抗調(diào)制后的載波信號，并將該載波信號輸入給上位機6。所述上位機6對該 載波信號進行分析，并輸出眼動方向、眼動次數(shù)、眼動幅度、眼動波寬以及眼動反應正確率。 同時可以根據(jù)上位機6附帶的焦慮、創(chuàng)傷應激障礙、狀態(tài)-特質(zhì)自評量表等評判使用者此時 的心理狀態(tài)，從而有助于心理治療師、應急訓練批量處理心理問題以及普通人的自我心理 調(diào)適所用。
[0035] 如圖3所示，本實用新型中所述下位機3采用宏晶系列單片機STC89C52;所述 CPLD模塊7采用Altera公司的EPM7128SLC84-15。LED燈4采用美國可瑞CREEXR系列大 功率LED燈珠；聲音節(jié)拍器5采用東莞華科東尼公司TW-266A節(jié)拍器。I/O轉(zhuǎn)換器2的恒流