RU2502466C2

RU2502466C2 - Method of diagnosing induced brain potential and device for its realisation

Info

Publication number: RU2502466C2
Application number: RU2011151680/14A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Индюхин; Алексей Федорович Индюхин; Николай Львович Коржук; Александр Агубечирович Хадарцев; Валентина Александровна Жеребцова
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-12-27
Also published as: RU2011151680A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine. Device contains successively connected sensor, device for registration of brain electric activity, delay lines, amplifiers with regulated coefficients of amplification, adders, unit for analysis of induced potentials, unit for controlling device of sending impact signal to subject, device of sending to subject short-lasting external signal of specified value, whose maximal value is smaller than value of signal, corresponding to pain syndrome, phase detectors. Device also contains unit of preliminary correction of central frequency of filtration band, which in addition contains switching unit, smoothing filter and threshold device.

EFFECT: invention makes it possible to increase accuracy of diagnostics of induced brain potential.

3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к способу регистрации, измерения и определения биоэлектрических сигналов организма, а именно к способу диагностики среднелатентного и длиннолатентного вызванного потенциала мозга и устройству для его осуществления. Изобретение может быть использовано в медицине, в психофизиологических исследованиях (в том числе в «детекторе лжи»), для диагностики нарушений психических функций, при экспертизе профессиональной пригодности лиц, чья профессия требует внимания и быстрого принятия решения - пилотов, диспетчеров и других. Среднелатентные вызванные потенциалы возникают у субъекта в ответ на вспышечный стимул и имеют наиболее значимые компоненты с временем задержки после подачи стимула (латентностью) - отрицательный пик в районе 75 мс и положительный в районе 100 мс (см. «Опыт применения вызванных потенциалов в клинической практике» / Под ред. В.В. Гнездицкого и A.M. Шамшиновой: - М.: АОЗТ «Антидор», 2001. С.39-50, табл.6.1). Длиннолатентные вызванные потенциалы возникают у субъекта с задержкой от 150 до 500 мс после подачи сигнала в ответ на значимые стимулы, которые он должен распознавать среди отличающихся по какому-либо признаку незначимых (см. там же, с.101-116, табл.9.4).The invention relates to a method for recording, measuring and determining bioelectric signals of an organism, and in particular to a method for diagnosing a mid-latent and long-latent evoked brain potential and a device for its implementation. The invention can be used in medicine, in psychophysiological studies (including the “lie detector”), for the diagnosis of mental function disorders, for the examination of the professional suitability of persons whose profession requires attention and quick decision-making - pilots, controllers and others. Medium latent evoked potentials arise in a subject in response to a flare stimulus and have the most significant components with a delay time after stimulus delivery (latency) - a negative peak in the region of 75 ms and positive in the region of 100 ms (see “Experience in the use of evoked potentials in clinical practice” / Edited by V.V. Gnezditsky and AM Shamshinova: - M .: AOZT Antidor, 2001. S.39-50, Table 6.1). Long-latent evoked potentials arise in a subject with a delay of 150 to 500 ms after the signal is given in response to significant stimuli that he should recognize among insignificant ones that differ in some way (see ibid., Pp. 101-116, table 9.4) .

Известен способ диагностики усредненного вызванного потенциала мозга и устройство для его осуществления (патент РФ №2109482 от 27.04.1998 г. по заявке №95100822, МПК7 А61В 5/0484). Способ заключается в том, что воздействуют на субъект коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные длиннолатентные вызванные потенциалы мозга, причем вызванную электрическую активность мозга записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде аналогово-цифрового сигнала, устанавливают область поиска компонентов N2, Р3 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяют в установленной области поиска два временных интервала от Т1 до Т2 и от Т2 до 340 мс для N2 и Р3 соответственно, где Т1 и Т2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяют минимальное значение сигнала на интервале от Т1 до Т2 мс и максимальное значение сигнала на интервале от Т2 до 340 мс, вычисляют модуль разности между определенными максимальным и минимальным значениями сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной К, где К - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному. числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала мозга.A known method for the diagnosis of averaged evoked potential of the brain and a device for its implementation (RF patent No. 2109482 of 04/27/1998, according to the application No. 95100822, IPC7 A61B 5/0484). The method consists in acting on a subject with a short signal of a certain magnitude, the maximum value of which is less than the magnitude of the signal corresponding to pain, and recording the induced electrical activity of the brain of the subject in the form of an electrical voltage signal, and then analyzing the obtained long-latent evoked brain potentials, the induced electrical activity of the brain is recorded for 500 ms, starting from the moment the signal is supplied, in the form of an analog-to-digital signal, set pour the search region of the components N2, P3 of the long-latent evoked potential in the interval from the moment of signal input to 340 ms, select two time intervals from T1 to T2 and from T2 to 340 ms for N2 and P3 in the established search region, respectively, where T1 and T2 are the boundaries time intervals depending on the type of receptor structure, determine the minimum signal value in the interval from T1 to T2 ms and the maximum signal value in the interval from T2 to 340 ms, calculate the modulus of the difference between the determined maximum and minimum signal values , the obtained value of the difference modulus is compared with the value of K, where K is the experimentally determined coefficient, and the positive number obtained as a result of the comparison is used to judge the presence of a long-latent evoked brain potential, and the negative obtained as a result of the comparison. the number is judged by the absence of a long-latent evoked brain potential.

Известное устройство содержит средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, средство для регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к входу блока усреднения вызванных потенциалов, выход которого подключен к входу блока анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, при этом блок анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок формирования временных интервалов, вход которого является входом блока анализа, блок определения минимального значения сигнала на первом выбранном временном интервале и блок определения максимального значения сигнала на втором выбранном интервале, входы которых подключены к выходам блока формирования временных интервалов, блок вычисления модуля разности, к входам которого подключены выходы блоков определения максимального и минимального значения сигнала на выбранном интервале, блок сравнения, подключенный входом к выходу блока вычисления модуля разности, блок идентификации длиннолатентного вызванного потенциала с дисплеем, входом подключенный к выходу блока сравнения, а выход которого служит выходом блока анализа, к которому подключен блок управления средством подачи субъекту сигнала воздействия, выход которого подключен к средству подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины.The known device comprises means for supplying a subject with a short duration external signal of a certain magnitude, the maximum value of which is less than the magnitude of the signal corresponding to pain syndrome, means for recording the electrical activity of the brain of the subject in the form of an electrical voltage signal connected to the input of the averaged potentials unit, the output of which is connected to input block analysis of long-latency evoked potentials of the brain, while the analysis block of long-latency evoked potentials the brain contains a block for generating time intervals, the input of which is the input of the analysis unit, a block for determining the minimum signal value at the first selected time interval and a block for determining the maximum signal value at the second selected interval, the inputs of which are connected to the outputs of the block for forming time intervals, a unit for calculating the difference module, to the inputs of which the outputs of the blocks for determining the maximum and minimum signal values for the selected interval are connected, a comparison unit connected to the input ohm to the output of the difference module calculation unit, the long-latency evoked potential identification unit with a display connected to the output of the comparison unit, and the output of which serves as the output of the analysis unit, to which the control unit of the means for supplying the subject with an exposure signal, the output of which is connected to the means for supplying the short by the duration of an external signal of a certain magnitude.

Недостатком известного способа и устройства является большое время регистрации вызванных потенциалов, поскольку вызванный потенциал определяется как результат осреднения реализации из серии 150-200 подаваемых субъекту стимулов (в случае длиннолотентного потенциала - из 20-25 реализаций, в которых подавались значимые стимулы), и низкая точность диагностики вызванного потенциала мозга из-за значительных различий в амплитуде и форме кривых в отдельных реализациях.The disadvantage of this method and device is the long registration of evoked potentials, since the evoked potential is determined as the result of averaging the implementation of a series of 150-200 stimuli given to the subject (in the case of a long-latent potential, from 20-25 realizations in which significant stimuli were applied), and low accuracy diagnostics of the induced potential of the brain due to significant differences in the amplitude and shape of the curves in individual implementations.

Известен способ диагностики длиннолатентного вызванного потенциала мозга и устройство для его осуществления (патент РФ №2240036 от 20.11.2004 г. по заявке №2003105106/14, МПК7 А61В 5/0484). Способ заключается в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, электрический сигнал вызванной активности мозга субъекта фильтруют в узкой частотной полосе постоянной ширины, центральная частота полосы фильтрации изменяется со скоростью, пропорциональной величине временных отрезков между моментами прохождения через нулевые, максимальные и минимальные значения сигналов вызванной активности мозга и полученного в результате фильтрации сигнала таким образом, что при прохождении нулевых, максимальных и минимальных значений сигналом вызванной электрической активности мозга раньше полученного в результате фильтрации сигнала центральная частота полосы фильтрации уменьшается, а при прохождении нулевых, максимальных и минимальных значений сигналом вызванной электрической активности мозга позже полученного в результате фильтрации сигнала центральная частота полосы фильтрации возрастает, вычитают из сигнала вызванной электрической активности мозга полученный в результате фильтрации сигнал, устанавливают два временных интервала поиска компонентов длиннолатентного вызванного потенциала от 120 мс до 260 мс и от 260 мс до 500 мс, определяют минимальное значение разностного сигнала на интервале от 120 мс до 260 мс и максимальное значение разностного сигнала на интервале от 260 мс до 500 мс, вычисляют модуль разности между определенными ранее максимальным и минимальным значением сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной К, установленной экспериментально, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала мозга.A known method for the diagnosis of long-latent evoked potential of the brain and a device for its implementation (RF patent No. 220036 dated November 20, 2004 according to application No. 2003105106/14, IPC7 A61B 5/0484). The method consists in acting on a subject with a short duration signal, the maximum value of which is less than the value of the signal corresponding to pain syndrome, the electrical signal of the induced brain activity of the subject is filtered in a narrow frequency band of constant width, the central frequency of the filtering band changes with a speed proportional to the time the segments between the moments of passage through the zero, maximum and minimum values of the signals caused by brain activity and received in as a result of filtering the signal in such a way that when zero, maximum and minimum values are transmitted by the signal of the induced electrical activity of the brain before the signal obtained as a result of filtering, the central frequency of the filtering band decreases, and when zero, maximum and minimum values are transmitted by the signal of the induced brain electrical activity later obtained as a result signal filtering the central frequency of the filtering band increases, the brain is subtracted from the signal caused by electrical activity and the signal obtained as a result of filtering sets two time intervals for searching for components of a long-latent evoked potential from 120 ms to 260 ms and from 260 ms to 500 ms, determine the minimum value of the difference signal in the interval from 120 ms to 260 ms and the maximum value of the difference signal in the interval from 260 ms to 500 ms, the modulus of the difference between the previously determined maximum and minimum signal values is calculated, the obtained value of the difference modulus is compared with the value of K established experimentally, and according to the received at by comparing the number of positive judged the presence of long-latency evoked potential, and on the resulting comparison to a negative number is judged the absence of long-latency evoked potential.

Устройство для диагностики длиннолатентного вызванного потенциала мозга, содержащее последовательно соединенные средство регистрации электрической активности мозга субъекта, первую и вторую линии задержки, первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, первый и второй сумматоры, блок анализа длиннолатентных вызванных потенциалов, блок управления средством подачи субъекту сигнала воздействия и средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, к выходу первого сумматора подключены последовательно соединенные третий сумматор, первый фазовый детектор, четвертый сумматор и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, к выходу первого сумматора подключены последовательно соединенные третья и четвертая линии задержки и второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора, выход третьей линии задержки подключен ко второму входу третьего сумматора и ко входу третьего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта подключены последовательно соединенные пятый сумматор и второй фазовый детектор, выход которого подключен ко второму входу четвертого сумматора, выход средства регистрации электрической активности мозга субъекта подключен ко входу четвертого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к четвертому входу первого сумматора, к выходу которого подключен второй вход второго фазового детектора и первый вход шестого сумматора, выход шестого сумматора подключен ко второму входу первого фазового детектора, управляющие входы второго, третьего и четвертого усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления подключены к выходу интегратора, второй и третий входы пятого сумматора подключены соответственно к выходу первой линии задержки и выходу третьего сумматора, а второй вход шестого сумматора подключен к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта, ко второму входу второго сумматора подключено средство регистрации электрической активности мозга субъекта.A device for diagnosing long-latent evoked potential of the brain, comprising serially connected means for recording electrical activity of the brain of the subject, first and second delay lines, a first amplifier with adjustable gain, first and second adders, an analysis module for long-latency evoked potentials, a control unit for supplying the subject with an exposure signal and means for supplying a subject with a short-duration external signal of a certain value, the maximum value of which is less e the magnitude of the signal corresponding to pain syndrome, the third adder, the first phase detector, the fourth adder and the integrator, the output of which is connected to the control input of the first amplifier with an adjustable gain, are connected to the output of the first adder, the third and fourth connected in series to the output of the first adder delay lines and a second amplifier with adjustable gain, the output of which is connected to the second input of the first adder, the output of the third and the delay is connected to the second input of the third adder and to the input of the third amplifier with an adjustable gain, the output of which is connected to the third input of the first adder, a fifth adder and a second phase detector, the output of which is connected to the second the input of the fourth adder, the output of the means for recording the electrical activity of the brain of the subject is connected to the input of the fourth amplifier with an adjustable coefficient a gain amplifier, the output of which is connected to the fourth input of the first adder, to the output of which the second input of the second phase detector and the first input of the sixth adder are connected, the output of the sixth adder is connected to the second input of the first phase detector, the control inputs of the second, third and fourth amplifiers with adjustable gain connected to the output of the integrator, the second and third inputs of the fifth adder are connected respectively to the output of the first delay line and the output of the third adder, and the second input of the sixth with the adder is connected to the output of the means for recording the electrical activity of the brain of the subject, to the second input of the second adder is connected the means for recording the electrical activity of the brain of the subject.

Недостатком известного способа и устройства является низкая точность диагностики среднелатентного вызванного потенциала мозга из-за изменения центральной частоты полосы фильтрации на интервале времени до 200 мс после подачи стимула.A disadvantage of the known method and device is the low diagnostic accuracy of the mid-latent evoked brain potential due to a change in the central frequency of the filtering band over a time interval of up to 200 ms after the stimulus is applied.

Технический результат достигается тем, что осуществляется предварительная корректировка центральной частоты полосы фильтрации, заключающаяся в том, что воздействуют на субъект коротким по длительности сигналом после уменьшения скорости изменения центральной частоты полосы фильтрации ниже порогового уровня, одновременно с этим обнуляют скорость изменения центральной частоты полосы фильтрации сигнала вызванной активности мозга субъекта.The technical result is achieved by the preliminary adjustment of the central frequency of the filtering band, which consists in exposing the subject to a short duration signal after reducing the rate of change of the central frequency of the filtering band below a threshold level, at the same time resetting the rate of change of the central frequency of the filtering band of the signal brain activity of the subject.

В способе диагностики длиннолатентного вызванного потенциала мозга, заключающемся в том, что воздействуют на субъект коротким по длительности сигналом, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, регистрируют вызванную активность мозга в виде электрического сигнала, сигнал вызванной активности мозга субъекта фильтруют в узкой частотной полосе постоянной ширины, центральную частоту которой изменяют со скоростью, пропорциональной величине временных отрезков между моментами прохождения через нулевые, максимальные и минимальные значения сигналов вызванной активности мозга и полученного в результате фильтрации, сигнала таким образом, что при прохождении нулевых, максимальных и минимальных значений сигналом вызванной электрической активности мозга раньше сигнала, полученного 6 результате фильтрации, центральную частоту полосы фильтрации уменьшают, а при прохождении нулевых, максимальных и минимальных значений сигналом вызванной электрической активности мозга позже сигнала, полученного в результате фильтрации, центральную частоту полосы фильтрации увеличивают, вычитают из сигнала вызванной электрической активности мозга сигнал, полученный в результате фильтрации, устанавливают два временных интервала поиска компонентов длиннолатентного вызванного потенциала, определяют минимальное значение электрического сигнала разности вызванной активности мозга субъекта и сигнала, полученного в результате фильтрации, на первом интервале от 120 до 260 мс и максимальное значение электрического сигнала разности вызванной активности мозга субъекта и сигнала, полученного в результате фильтрации, на втором интервале от 260 мс до 500 мс, вычисляют модуль разности между определенными ранее максимальным и минимальным значением сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной К, где К коэффициент, установленный экспериментально, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, согласно изобретению вводят предварительную корректировку центральной частоты полосы фильтрации, заключающуюся в том, что воздействуют на субъект коротким по длительности сигналом после уменьшения скорости изменения центральной частоты полосы фильтрации ниже порогового уровня, одновременно с этим обнуляют скорость изменения центральной частоты полосы фильтрации, устанавливают два временных интервала поиска компонентов среднелатентного вызванного потенциала от 60 мс до 80 мс и от 80 мс до 120 мс, определяют минимальное значение полученного в результате вычитания сигнала на интервале от 60 мс до 80 мс и максимальное значение полученного в результате вычитания сигнала на интервале от 80 мс до 120 мс, вычисляют модуль разности между определенными ранее максимальным и минимальным значением сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной К1, установленной экспериментально, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии среднелатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии среднелатентного вызванного потенциала мозга.In a method for diagnosing a long-latent evoked potential of the brain, namely, that they act on a subject with a short-duration signal, the maximum value of which is less than the magnitude of the signal corresponding to pain syndrome, the evoked brain activity is recorded as an electrical signal, the subject's evoked brain activity signal is filtered in a narrow frequency a strip of constant width, the central frequency of which is changed with a speed proportional to the value of the time intervals between the moments passed through the zero, maximum and minimum values of the signals of the induced brain activity and the resulting filtering signal, the signal in such a way that when passing the zero, maximum and minimum values of the signal caused by the electrical brain activity before the signal received 6 by the filtering, the central frequency of the filtering band is reduced, and when zero, maximum and minimum values pass through the signal caused by the electrical activity of the brain later than the signal obtained as a result of filtering, prices the trailing frequency of the filtration band is increased, the signal obtained by filtration is subtracted from the signal of the induced electrical activity of the brain, two time intervals for searching for components of the long-latent evoked potential are set, the minimum value of the electrical signal of the difference between the induced activity of the brain of the subject and the signal obtained as a result of filtration is determined at the first the interval from 120 to 260 ms and the maximum value of the electrical signal of the difference between the induced brain activity of the subject and the signal, obtained as a result of filtering, in the second interval from 260 ms to 500 ms, the difference modulus between the previously determined maximum and minimum signal values is calculated, the obtained value of the difference modulus is compared with the value K, where K is the coefficient established experimentally and the positive result from the comparison the number is judged on the presence of a long-latent evoked potential of the brain, and the negative number obtained as a result of the comparison is judged on the absence of a long-latency evoked brain potential, with According to the invention, a preliminary adjustment of the central frequency of the filtering band is introduced, which consists in exposing the subject to a short duration signal after decreasing the rate of change of the central frequency of the filtering band below a threshold level, at the same time resetting the rate of change of the central frequency of the filtering band, two search time intervals are set the components of the average latent evoked potential from 60 ms to 80 ms and from 80 ms to 120 ms, determine the minimum value obtained the result of subtracting the signal in the interval from 60 ms to 80 ms and the maximum value obtained as a result of subtracting the signal in the interval from 80 ms to 120 ms, calculate the difference modulus between the previously determined maximum and minimum signal values, compare the obtained value of the difference modulus with the value K1 established experimentally, and by the positive number obtained as a result of the comparison, the presence of a mid-latent evoked potential of the brain is judged, and by the negative number obtained as a result of the comparison, fish about the absence of a mid-latent evoked brain potential.

В устройстве для диагностики длиннолатентного вызванного потенциала мозга, содержащем последовательно соединенные датчик, средство для регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, первую и вторую линии задержки, первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, первый и второй сумматоры, блок анализа вызванных потенциалов, блок управления средством подачи субъекту сигнала воздействия и средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, к выходу первого сумматора подключены последовательно соединенные третья и четвертая линии задержки и второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора, к выходу первого сумматора подключены последовательно соединенные третий сумматор, первый фазовый детектор и четвертый сумматор, выход третьей линии задержки подключен ко второму входу третьего сумматора и ко входу третьего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта подключены последовательно соединенные пятый сумматор и второй фазовый детектор, выход которого подключен ко второму входу четвертого сумматора, выход средства регистрации электрической активности мозга субъекта подключен ко входу четвертого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к четвертому входу первого сумматора, к выходу которого подключен второй вход второго фазового детектора и первый вход шестого сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, второй и третий входы пятого сумматора подключены соответственно к выходу первой линии задержки и выходу третьего сумматора, а вторые входы второго и шестого сумматора подключены к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта, согласно изобретению вводится блок предварительной корректировки центральной частоты полосы фильтрации, подключенный к выходу четвертого сумматора и состоящий из последовательно соединенных усилителя, блока переключения, седьмого сумматора, пятой линии задержки и восьмого сумматора, а также содержащий сглаживающий фильтр и пороговое устройство, выход восьмого сумматора подключен к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления и второму входу седьмого сумматора, к выходу усилителя подключены последовательно соединенные сглаживающий фильтр и пороговое устройство, выход которого подключен к управляющему входу блока переключения и второму входу блока управления средством подачи субъекту сигнала воздействия, а ко второму входу восьмого сумматора подключено постоянное напряжение, соответствующее минимальному значению центральной частоты полосы фильтрации.In the device for diagnosing a long-latent evoked potential of the brain, containing a series-connected sensor, means for recording the electrical activity of the brain of the subject in the form of an electrical voltage signal, the first and second delay lines, the first amplifier with adjustable gain, the first and second adders, the unit for analysis of evoked potentials, a control unit for supplying the subject with an exposure signal and means for supplying the subject with a short duration external signal of a certain magnitude, the maximum value of which is less than the signal value corresponding to pain syndrome, the third and fourth delay lines and a second amplifier with adjustable gain are connected to the output of the first adder, the output of which is connected to the second input of the first adder, the third adder connected in series to the output of the first adder, the first phase detector and the fourth adder, the output of the third delay line is connected to the second input of the third adder and to the input of the third an amplifier with an adjustable gain, the output of which is connected to the third input of the first adder, a fifth adder and a second phase detector connected to the second input of the fourth adder are connected to the output of the subject’s brain activity electric recording device, the subject’s brain activity is recorded to the input of the fourth amplifier with an adjustable gain, the output of which is connected to the fourth input of the first adder, the output of which is connected to the second input of the second phase detector and the first input of the sixth adder, the output of which is connected to the second input of the first phase detector, the second and third inputs of the fifth adder are connected respectively to the output of the first delay line and the output of the third adder, and the second inputs of the second and sixth adder connected to the output of the means for recording electrical activity of the brain of the subject, according to the invention, a preliminary adjustment block for the central frequency of the filtering band is introduced, connected to the output of the fourth adder and consisting of a series-connected amplifier, a switching unit, a seventh adder, a fifth delay line and an eighth adder, and also containing a smoothing filter and a threshold device, the output of the eighth adder is connected to the control inputs of the first, second, third and fourth amplifiers with adjustable amplification factors and the second input of the seventh adder, a serially connected smoothing filter and a threshold device, the output of which is connected It is connected to the control input of the switching unit and the second input of the control unit by means of supplying the subject with an exposure signal, and a constant voltage corresponding to the minimum value of the center frequency of the filtering band is connected to the second input of the eighth adder.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для диагностики вызванного потенциала мозга, на фиг.2 - диаграммы сигналов предлагаемого устройства, на фиг.3 - кривые электрической активности мозга субъекта и сигнала вызванного потенциала с отмеченными на нем компонентами N1, P1, N2, Р3.Figure 1 shows a block diagram of a device for the diagnosis of evoked potential of the brain, figure 2 - signal diagrams of the proposed device, figure 3 - curves of the electrical activity of the brain of the subject and the signal of the evoked potential with the components N1, P1, N2 marked on it, P3.

Устройство для диагностики вызванного потенциала мозга содержит датчик 1, с помощью которого средство 2 для регистрации электрической активности мозга снимает ее со скальпа субъекта 21 в виде электрического сигнала напряжения. К выходу средства 2 для регистрации электрической активности мозга подключены последовательно соединенные первая линия задержки 3 и вторая линия задержки 4, подключенные ко входу 5 первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 7, выходной сигнал которого поступает на первый вход 8 первого сумматора 12. Выходной сигнал первого сумматора 12 поступает на первый вход 13 второго сумматора 15, подключенного ко входу блока анализа 16. Выход блока анализа 16 подключен к первому входу 17 блока управления 19 средством подачи субъекту сигнала воздействия, выход которого соединен со средством 20 подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины. Выход первого сумматора 12 через последовательно соединенные третью линию задержки 22 и четвертую линию задержки 23 подключен ко входу 24 второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 26, выходной сигнал которого подается на второй вход 9 первого сумматора 12. На первый 27 и второй 28 входы третьего сумматора 29 подаются соответственно сигналы с выхода первого сумматора 12 и третьей линии задержки 22, выход третьего сумматора 29 подключен к первому входу 30 первого фазового детектора 32. Выход первого фазового детектора 32 подключен к первому входу 33 четвертого сумматора 35. Выход третьей линии задержки 22 соединен также со входом 36 третьего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 38, выход которого подключен к третьему входу 10 первого сумматора 12. К первому 39, второму 40 и третьему 41 входам пятого сумматора 42 подключены соответственно выход средства 2 для регистрации электрической активности мозга, выход первой линии задержки 3 и выход третьего сумматора 29, выход пятого сумматора 42 подключен к первому входу 43 второго фазового детектора 45. Выход второго фазового детектора 45 подключен ко второму входу 34 четвертого сумматора 35. Выход средства 2 для регистрации электрической активности мозга подключен также к входу 46 четвертого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 48 и второму входу 50 шестого сумматора 51. Выход шестого сумматора 51 подключен ко второму входу 31 первого фазового детектора 32. На второй вход 44 второго фазового детектора 45 и первый вход 49 шестого сумматора 51 подается выходной сигнал первого сумматора 12. К выходу четвертого сумматора 35 подключен блок 52 предварительной корректировки центральной частоты полосы фильтрации, включающий в себя последовательно соединенные усилитель 53, блок переключения 56, седьмой сумматор 59, пятую линию задержки 60 и восьмой сумматор 63, а также подключенные к выходу усилителя 53 последовательно соединенные сглаживающий фильтр 64 и пороговое устройство 65, выход которого подключен к управляющему входу 59 блока переключения 56 и второму входу 18 блока управления 19 средством подачи субъекту сигнала воздействия. Ко второму входу 58 седьмого сумматора 59 подключен выход восьмого сумматора 63. Управляющий вход 6 первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 7, управляющий вход 25 второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 26, управляющий вход 37 третьего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 38 и управляющий вход 47 четвертого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 48 подключены к выходу восьмого сумматора 63, ко второму входу 62 которого подключено постоянное напряжение, соответствующее минимальному значению центральной частоты полосы фильтрации.The device for diagnosing the induced potential of the brain contains a sensor 1, with which means 2 for recording the electrical activity of the brain removes it from the scalp of the subject 21 in the form of an electrical voltage signal. The output of the means 2 for recording the electrical activity of the brain is connected in series to the first delay line 3 and the second delay line 4 connected to the input 5 of the first amplifier with an adjustable gain of 7, the output signal of which is supplied to the first input 8 of the first adder 12. The output signal of the first adder 12 is supplied to the first input 13 of the second adder 15 connected to the input of the analysis unit 16. The output of the analysis unit 16 is connected to the first input 17 of the control unit 19 by means of supplying the subject with an air signal ystviya whose output is connected to a means 20 for supplying to the subject a short duration external certain value signal. The output of the first adder 12 through the third delay line 22 and the fourth delay line 23 connected in series to the input 24 of the second amplifier with adjustable gain 26, the output signal of which is supplied to the second input 9 of the first adder 12. The first 27 and second 28 inputs of the third adder 29 respectively, signals are output from the output of the first adder 12 and the third delay line 22, the output of the third adder 29 is connected to the first input 30 of the first phase detector 32. The output of the first phase detector 32 is connected to the first the input 33 of the fourth adder 35. The output of the third delay line 22 is also connected to the input 36 of the third amplifier with an adjustable gain 38, the output of which is connected to the third input 10 of the first adder 12. To the first 39, second 40, and third 41 inputs of the fifth adder 42 are connected, respectively the output of the means 2 for recording the electrical activity of the brain, the output of the first delay line 3 and the output of the third adder 29, the output of the fifth adder 42 is connected to the first input 43 of the second phase detector 45. The output of the second phase detector 4 5 is connected to the second input 34 of the fourth adder 35. The output of the means 2 for recording the electrical activity of the brain is also connected to the input 46 of the fourth amplifier with adjustable gain 48 and the second input 50 of the sixth adder 51. The output of the sixth adder 51 is connected to the second input 31 of the first phase detector 32. The output of the first adder 12 is supplied to the second input 44 of the second phase detector 45 and the first input 49 of the sixth adder 51. The center preliminary adjustment unit 52 is connected to the output of the fourth adder 35 filtering frequency band including a serially connected amplifier 53, a switching unit 56, a seventh adder 59, a fifth delay line 60 and an eighth adder 63, as well as a smoothing filter 64 and a threshold device 65 connected to the output of the amplifier 53, the output of which is connected to the control input 59 of the switching unit 56 and the second input 18 of the control unit 19 by means of supplying the subject with an exposure signal. The output of the eighth adder 63 is connected to the second input 58 of the seventh adder 59. The control input 6 of the first amplifier with adjustable gain 7, the control input 25 of the second amplifier with adjustable gain 26, the control input 37 of the third amplifier with adjustable gain 38 and the control input 47 of the fourth amplifiers with adjustable gain 48 are connected to the output of the eighth adder 63, to the second input 62 of which a constant voltage corresponding to the minimum value of tral frequency filter band.

Принцип действия способа диагностики вызванного потенциала мозга рассмотрим на примере работы реализующего его устройства. Вызванная электрическая активность мозга субъекта 21 снимается со скальпа в виде электрического сигнала напряжения посредством датчика 1 и поступает на вход средства 2 регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения. Выходной сигнал U₂ (фиг.2) средства 2 регистрации электрической активности мозга представляет собой спонтанную или фоновую активность мозга, независимую от внешних стимулов. В фоновой активности у 75-80% субъектов (начиная с возраста 7-9 лет) доминирует альфа-ритм амплитудой 50-150 мкВ и частотой 8-13 Гц (см. Биопотенциалы мозга человека. Математический анализ. / Под ред. В.С. Русинова. - М.: Медицина. 1987, с.34, с.42, табл.1; Методы исследований в психофизиологии / Дорошенко В.А., Канунников И.Е., Смирнов А.Г, и др.; под ред. Батуева А.С. - СПб, изд-во С.-Петербург, ун-та. 1994, с.6; В.В. Гнездицкий. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог, издательство ТРТУ, 1997, с.11, рис.1). При исследовании устройства на его вход подавался не только реальный, но и тестовый сигнал, в котором фоновая активность моделировалась синусоидой амплитудой 50 мкВ, а отклик нервной системы (реализация вызванного потенциала) имел параметры, соответствующие литературным источникам (см. «Опыт применения вызванных потенциалов в клинической практике» / Под ред. В.В. Гнездицкого и A.M. Шамшиновой: - М.: АОЗТ «Антидор», 2001. С.39-50, табл.6.1, с.101-116, табл.9.4). На фиг.2 этот сигнал обозначен U_ВП и приведен в более крупном масштабе.The principle of operation of the method for diagnosing the induced potential of the brain will be considered using the example of the device that implements it. The induced electrical activity of the brain of the subject 21 is removed from the scalp in the form of an electrical voltage signal through the sensor 1 and is input to the means 2 for recording the electrical activity of the brain of the subject as an electrical voltage signal. The output signal U ₂ (figure 2) means 2 for recording electrical activity of the brain is a spontaneous or background activity of the brain, independent of external stimuli. In the background activity in 75-80% of subjects (starting from the age of 7-9 years), the alpha rhythm with an amplitude of 50-150 μV and a frequency of 8-13 Hz dominates (see Biopotentials of the human brain. Mathematical analysis. / Ed. V.S. Rusinova. - M .: Medicine. 1987, p. 34, p. 42, table 1; Research Methods in Psychophysiology / Doroshenko V.A., Kanunnikov I.E., Smirnov A.G., et al .; under Edited by Batuev A.S. - St. Petersburg, publishing house S.-Petersburg, un-that. 1994, p.6; VV Gnezditsky. Evoked potentials of the brain in clinical practice. Taganrog, publishing house TRTU, 1997, p. 11, fig. 1). In the study of the device, not only a real, but also a test signal was supplied to its input, in which the background activity was modeled by a 50 μV sinusoid amplitude, and the response of the nervous system (realization of the evoked potential) had parameters corresponding to literary sources (see “Experience in using evoked potentials in clinical practice "/ Under the editorship of VV Gnezditsky and AM Shamshinova: - M .: AOZT" Antidor ", 2001. S.39-50, table 6.1, p.101-116, table.9.4). In Fig.2, this signal is designated U _VP and is shown on a larger scale.

Сигнал U₂ поступает на входы 46 четвертого усилителя 48 с регулируемым коэффициентом усиления, первой линии задержки 3, первый вход 39 пятого сумматора 42 и второй вход 50 шестого сумматора 51. Первый сумматор 12 вместе с линиями задержки 3, 4, 22, 23, усилителями 7, 26, 38, 48 с регулируемыми коэффициентами усиления образует узкополосный фильтр. Линии задержки 3, 4, 22, 23, 60 выполняются одинаковыми и обеспечивают чистое запаздывание своих выходных сигналов относительно входных на величину т (выбирается в диапазоне 1-3 мс). Коэффициенты усиления усилителей 7, 26, 38, 48 с регулируемыми коэффициентами усиления определяются соответственно формуламиThe signal U _{2 is} supplied to the inputs 46 of the fourth amplifier 48 with an adjustable gain, the first delay line 3, the first input 39 of the fifth adder 42 and the second input 50 of the sixth adder 51. The first adder 12 together with the delay lines 3, 4, 22, 23, amplifiers 7, 26, 38, 48 with adjustable gains forms a narrow-band filter. The delay lines 3, 4, 22, 23, 60 are the same and provide a clean delay of their output signals relative to the input by an amount of m (selected in the range of 1-3 ms). The amplification factors of amplifiers 7, 26, 38, 48 with adjustable amplification factors are determined respectively by the formulas

$K_{48} = \frac{2 \cdot ω_{П} \cdot τ}{ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{П} \cdot τ + 4}$

K_{48} = \frac{2 \cdot ω_{P} \cdot τ}{ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{P} \cdot τ + four}

$K_{7} = - \frac{2 \cdot ω_{П} \cdot τ}{ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{П} \cdot τ + 4}$

K_{7} = - \frac{2 \cdot ω_{P} \cdot τ}{ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{P} \cdot τ + four}

$K_{38} = \frac{2 \cdot ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} - 8}{ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{П} \cdot τ + 4}$

K_{38} = \frac{2 \cdot ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} - 8}{ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{P} \cdot τ + four}

$K_{26} = \frac{ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} - 2 \cdot ω_{П} \cdot τ + 4}{ω_{Р}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{П} \cdot τ + 4}$

K_{26} = \frac{ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} - 2 \cdot ω_{P} \cdot τ + four}{ω_{R}^{2} \cdot τ^{2} + 2 \cdot ω_{P} \cdot τ + four}

где ω_П - полоса фильтрации, выбирается в диапазоне 4-6 Гц;where ω _P - filtering band, is selected in the range of 4-6 Hz;

ω_Р - центральная (резонансная) частота полосы фильтрации, изменяется в процессе работы предлагаемого устройства в диапазоне 7-13 Гц в зависимости от частоты доминирующего альфа-ритма по алгоритму, описанному ниже.ω _P is the central (resonant) frequency of the filtering band, varies during operation of the proposed device in the range of 7-13 Hz depending on the frequency of the dominant alpha rhythm according to the algorithm described below.

Поскольку частота сигнала анализируемых компонентов вызванных потенциалов лежит за пределами полосы фильтрации ω_П, на выходе узкополосного фильтра (выход первого сумматора 12) присутствует только альфа-ритм - сигнал U₁₂, фиг.2.Since the signal frequency of the analyzed components of the evoked potentials lies outside the filtering band ω _P , only the alpha rhythm is present at the output of the narrow-band filter (output of the first adder 12) - signal U ₁₂ , Fig. 2.

Резонансная частота узкополосного фильтра в общем случае не совпадает с частотой альфа-ритма, поэтому сигнал U₁₂ либо «отстает» от сигнала U₂, либо его «опережает» в прохождении нулевых, максимальных и минимальных значений в соответствии с фазовочастотной характеристикой узкополосного фильтра (см. В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. Теория систем автоматического регулирования. - М,: Наука, 1975, с.76-77, рис.4.18, с.93-100). Третий сумматор 29, на входы которого поступают выходной сигнал первого сумматора 12 и он же после третьей линии задержки 22, формирует сигналThe resonant frequency of the narrow-band filter in the general case does not coincide with the frequency of the alpha rhythm, therefore, the signal U ₁₂ either "lags" from the signal U ₂ or is ahead of it in the passage of zero, maximum and minimum values in accordance with the phase-frequency characteristic of the narrow-band filter (see V.A. Besekersky, E.P. Popov, Theory of Automatic Regulation Systems. - M ,: Nauka, 1975, p. 76-77, fig. 4.18, p. 93-100). The third adder 29, at the inputs of which the output signal of the first adder 12 is received, and it, after the third delay line 22, generates a signal

U₂₉=U₁₂-U₂₂,U ₂₉ = U ₁₂ -U ₂₂ ,

который пересекает нулевые значения в те моменты времени, когда сигнал U₁₂ достигает максимальных и минимальных значений. Шестой сумматор 51 формирует сигнал релейной формыwhich crosses the zero values at those times when the signal U ₁₂ reaches maximum and minimum values. The sixth adder 51 generates a relay waveform

U₅₁=Asign(U₂)-Asign(U₁₂),U ₅₁ = Asign (U ₂ ) -Asign (U ₁₂ ),

где: А=1,where: A = 1,

sign(x) - функция знака числа х.sign (x) is the sign function of x.

Ширина импульсов сигнала U₅₁ равна промежуткам времени между моментами прохождения нулевых значений сигналами U₂ и U₁₂. Аналогичный сигнал, ширина импульсов которого равна промежуткам времени между моментами прохождения максимальных и минимальных значений сигналами U₂ и U₁₂ формирует пятый сумматор 42 по формулеThe pulse width of the signal U ₅₁ is equal to the time intervals between the moments of passage of zero values by the signals U ₂ and U ₁₂ . A similar signal, the pulse width of which is equal to the time intervals between the moments of passage of the maximum and minimum values of the signals U ₂ and U ₁₂ forms the fifth adder 42 according to the formula

U₄₂=Asign(U₂-U₃)-Asign(U₂₉).U ₄₂ = Asign (U ₂ -U ₃ ) -Asign (U ₂₉ ).

Фазовые детекторы 32 и 45 формируют соответственно релейные сигналы U₃₂ и U₄₅ по формуламPhase detectors 32 and 45 form respectively the relay signals U ₃₂ and U ₄₅ according to the formulas

U₄₅=U₄₂Asign(U₁₂);U ₄₅ = U ₄₂ Asign (U ₁₂ );

U₃₂=U₅₁ASign(U₂₉).U ₃₂ = U ₅₁ ASign (U ₂₉ ).

Четвертый сумматор 35 осуществляет алгебраическое суммирование сигналов U₃₂ и U₄₅ по формулеThe fourth adder 35 performs algebraic summation of the signals U ₃₂ and U ₄₅ according to the formula

U₃₅=U₄₅-U₃₂ U ₃₅ = U ₄₅ -U ₃₂

На фиг.2 на одном графике показаны выходные сигналы U₆₄сглаживающего фильтра 64 и U₆₅ порогового устройства 65, входящих в блок 52 предварительной корректировки центральной частоты полосы фильтрации.Figure 2 in one graph shows the output signals U _{64 of the} smoothing filter 64 and U _{65 of the} threshold device 65 included in the block 52 preliminary adjustment of the center frequency of the filtering band.

На сглаживающий фильтр 64 поступает выходной сигнал четвертого сумматора 35The smoothing filter 64 receives the output signal of the fourth adder 35

U₆₄=W(p)U₃₅,U ₆₄ = W (p) U ₃₅ ,

где: W(p) - передаточная функция сглаживающего фильтра,where: W (p) is the transfer function of the smoothing filter,

W(p)=1/(Тр+1),W (p) = 1 / (Tp + 1),

Т=0,05 с.T = 0.05 s.

Пороговое устройство 65 выдает релейный сигнал при снижении скорости изменения центральной частоты фильтрации ниже определенного пределаThe threshold device 65 provides a relay signal when the rate of change of the central filtering frequency falls below a certain limit

U₆₅=0, если U₆₄>U_ПОР;U ₆₅ = 0 if U ₆₄ > U _POR ;

U₆₅=1, если U₆₄<U_ПОР,U ₆₅ = 1, if U ₆₄ <U _POR ,

где: U_ПОР=0,01.where: U _POR = 0.01.

Усилитель 53 масштабирует выходной сигнал четвертого сумматора 35 в соответствии со временем запаздывания τThe amplifier 53 scales the output signal of the fourth adder 35 in accordance with the delay time τ

U53=К₅₃ U₃₅,U53 = K ₅₃ U ₃₅ ,

где К₅₃=200 τ.where K ₅₃ = 200 τ.

Блок переключения 56 обнуляет сигнал управления центральной частотой фильтрацииThe switching unit 56 resets the control signal of the central filtering frequency

U₅₆=U₅₃, если U₆₅=1;U ₅₆ = U ₅₃ if U ₆₅ = 1;

U₅₆=0, если U₆₅=0.U ₅₆ = 0 if U ₆₅ = 0.

Седьмой сумматор 59, пятая линия задержки 60 и восьмой сумматор 63 обеспечивают в совокупности накопление (с учетом знака) сигнала U₅₆ с запоминанием результата на выходе восьмого сумматора 63. Подаваемое на второй вход 62 восьмого сумматора 63 постоянное напряжение обеспечивает определенное значение ω_рн - начального значения резонансной частоты (выбирается в диапазоне 6-8 Гц), так чтоThe seventh adder 59, the fifth delay line 60, and the eighth adder 63 together provide the accumulation (taking into account the sign) of the signal U ₅₆ with storing the result at the output of the eighth adder 63. The constant voltage supplied to the second input 62 of the eighth adder 63 provides a certain value of ω _ph - initial values of the resonant frequency (selected in the range of 6-8 Hz), so that

ω_р=ω_рн+U₆₀ ω _p = ω _pH + U ₆₀

В соответствии с текущим значением резонансной частоты ω_р определяются значения коэффициентов усиления K₇, К₂₆, К₃₈ и K₄₈усилителей 7, 26, 38, 48 с регулируемыми коэффициентами усиления. При этом полоса пропускания фильтра ω_П остается постоянной, что обеспечивает постоянный наклон фазовочастотной характеристики независимо от резонансной частоты, устойчивость процесса регулирования (см. В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1975, с.76-77, рис.4.18, с.93-100, 133-139) и минимальные искажения при фильтрации альфа-ритма. При сближении резонансной частоты фильтра с частотой альфа-ритма выходной сигнал U₁₂ будет все меньше отличаться от сигнала альфа-ритма по моментам прохождения через нулевые, максимальные и минимальные значения, ширина импульсов в сигнале U₃₅ будет стремиться к нулю, коэффициенты усиления К₇, К₂₆, К₃₈ и К₄₈ усилителей 7, 26, 38, 48 с регулируемыми коэффициентами усиления станут постоянными. В выходном сигнале второго сумматора U15 (фиг.2) останется только сигнал вызванного потенциала, что позволит выделить среднелатентный и длиннолатентный вызванный потенциал по одной реализации от единичного воздействия стимула.In accordance with the current value of the resonant frequency ω _p , the values of the amplification factors K ₇ , K ₂₆ , K ₃₈ and K _{48 of the} amplifiers 7, 26, 38, 48 with adjustable amplification factors are determined. In this case, the filter passband ω _П remains constant, which ensures a constant slope of the phase-frequency characteristic regardless of the resonant frequency, stability of the control process (see V.A. Besekersky, E.P. Popov. Theory of automatic control systems. - M.: Science, 1975, p. 76-77, fig. 4.18, p. 93-100, 133-139) and minimal distortion when filtering the alpha rhythm. When the filter resonance frequency approaches the alpha rhythm frequency, the output signal U ₁₂ will be less and less different from the alpha rhythm signal when it passes through zero, maximum and minimum values, the pulse width in the signal U ₃₅ will tend to zero, the amplification factors K ₇ , K ₂₆ , K ₃₈ and K ₄₈ amplifiers 7, 26, 38, 48 with adjustable gain will become constant. In the output signal of the second adder U15 (FIG. 2), only the signal of the evoked potential will remain, which will make it possible to isolate the middle latent and long latent evoked potential of one implementation from a single stimulus effect.

Пример реализации способа. Пациент Г. 11 лет. Практически здоров. Используемая аппаратура - фотостимулятор и шестнадцатиканальный усилитель диагностического комплекса «Нейрокартограф-4» фирмы МБН (Москва), частота дискретизации по времени - 1000 Гц. Регистрирующие электроды (чашечковые, серебро-хлорсеребро) устанавливались на скальпе по системе «10-20» в отведениях O₁, O₂, Р₃, P₄, С₃, С₄, Т₅, Т₆. Альфа-ритм -полиритмичный, с частотами 8,5 Гц и 9,5 Гц, доминировал в отведениях O₁, O₂. (амплитуда 85 мкВ). Пациент сидел в кресле, расслабившись, с закрытыми глазами. После записи фоновой энцефалограммы пациент получил инструкцию быть внимательным и считать вспышки света, производимые фотостимулятором. Была произведена одна вспышка, которая пришлась на участок уменьшения амплитуды альфа-ритма (спадающий участок «веретена»), после вспышки альфа-ритм у пациента еще более редуцируется - снижение амплитуды до 20 мкВ. Анализировался сигнал с отведения О₂. Начальное значение резонансной частоты ω_рн выбрано равным 7 Гц. На фиг.3 видно, что в выходном сигнале второго сумматора U₁₅ колебания альфа-ритма исчезают в течение 0,3 с после начала корректировки, что и явилось моментом подачи стимула. (Это соответствует теоретическим расчетам быстродействия предлагаемого устройства). Полученный сигнал анализировался на временных интервалах от 60 до 80 мс, от 80 до 120 мс, от 120 до 260 мс и от 260 до 500 мс. На первом интервале выявлено минимальное значение U_min=-2,8 мкВ с латентностью 0,061 с. на втором - максимальное значение U_max=3,7 мкВ с латентностью 0,104 с. Разность составилаAn example implementation of the method. Patient G. 11 years old. Almost healthy. The equipment used is a photostimulator and a sixteen-channel amplifier of the Neurocartograph-4 diagnostic complex of MBN firm (Moscow), the sampling frequency in time is 1000 Hz. The recording electrodes (cup, silver-silver chloride) were installed on the scalp according to the "10-20" system in the leads O ₁ , O ₂ , P ₃ , P ₄ , C ₃ , C ₄ , T ₅ , T ₆ . Alpha rhythm is polyrhythmic, with frequencies of 8.5 Hz and 9.5 Hz, dominated in the leads O ₁ , O ₂ . (amplitude 85 μV). The patient sat in a chair, relaxing, eyes closed. After recording the background encephalogram, the patient was instructed to be careful and count the flashes of light produced by the photostimulator. One flash was produced, which occurred in the area of decrease in the amplitude of the alpha rhythm (the falling section of the "spindle"), after the outbreak, the patient's alpha rhythm is even more reduced - a decrease in amplitude to 20 μV. The signal from the O ₂ lead was analyzed. The initial value of the resonant frequency ω _pH selected equal to 7 Hz. Figure 3 shows that in the output signal of the second adder U ₁₅ , the alpha rhythm fluctuations disappear within 0.3 s after the start of correction, which was the moment the stimulus was applied. (This corresponds to the theoretical calculations of the speed of the proposed device). The received signal was analyzed at time intervals from 60 to 80 ms, from 80 to 120 ms, from 120 to 260 ms and from 260 to 500 ms. In the first interval, the minimum value U _min = -2.8 μV with a latency of 0.061 s was revealed. on the second, the maximum value U _max = 3.7 μV with a latency of 0.104 s. The difference was

D=U_max-U_min=6,5 мкВ.D = U _max -U _min = 6.5 μV.

Поскольку D>К1, диагностирован среднелатентный вызванный потенциал. Амплитуды и латентности пиков N1 и P1 соответствует средним данным (см. «Опыт применения вызванных потенциалов в клинической практике» / Под ред. В.В. Гнездицкого и A.M. Шамшиновой: - М.: АОЗТ «Антидор», 2001. С.39-50, табл.6.1). На третьем интервале выявлено минимальное значение U_min=-6,8 мкВ с латентностью 0,207 с, на четвертом -максимальное значение U_max=7,9 мкВ с латентностью 0, 358 с. Разность составилаSince D> K1, the median latent evoked potential is diagnosed. The amplitudes and latencies of the peaks N1 and P1 correspond to average data (see “Experience in the use of evoked potentials in clinical practice” / Edited by VV Gnezditsky and AM Shamshinova: - M .: AOZT Antidor, 2001. P.39- 50, table 6.1). In the third interval, the minimum value U _min = -6.8 μV with a latency of 0.207 s was revealed, in the fourth interval, the _maximum value U _max = 7.9 μV with a latency of 0, 358 s was revealed. The difference was

D=U_max-U_min=14,7 мкВ.D = U _max -U _min = 14.7 μV.

Поскольку D>К, диагностирован длиннолатентный вызванный потенциал. Латентность и амплитуда пика Р соответствует средним данным по возрасту пациента (см. В.В. Гнездицкий. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог, издательство ТРТУ, 1997, с.114, рис. 37).Since D> K, a long-latent evoked potential is diagnosed. The latency and amplitude of the peak P corresponds to the average age data of the patient (see VV Gnezditsky. Evoked brain potentials in clinical practice. Taganrog, TRTU publishing house, 1997, p. 114, Fig. 37).

Предлагаемый способ обеспечивает достижение технического результата - повышения точности диагностики вызванного потенциала мозга, поскольку на субъекта воздействуют коротким по длительности сигналом, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, после окончания корректировки, когда изменение центральной частоты полосы фильтрации прекращается, и вызванный потенциал выделяется с минимальными искажениями. При этом повышается как точность выделения длиннолатентного потенциала, так и, в значительно большей степени, среднелатентного потенциала. В результате, в ответ на единичный стимул (вспышку света) определяется отклик как сенсорной (зрительной) системы, так и когнитивный ответ, связанный с осознанием и мысленным счетом стимула. Соотнесение латентностей ответов может быть положено в основу проверки правдивости испытуемого при предъявлении ему стимулов в виде слов на экране дисплея (см. Исайчев Е.С., Исайчев С.А., Насонов А.В., Черноризов A.M. Диагностика скрываемой информации на основе анализа когнитивных вызванных потенциалов мозга человека // Национальный психологический журнал, 2011. - №1(5). - С.70-77).The proposed method ensures the achievement of a technical result - improving the accuracy of diagnosis of the induced potential of the brain, because the subject is exposed to a short-duration signal, the maximum value of which is less than the value of the signal corresponding to pain, after adjustment is complete, when the change in the central frequency of the filtration band stops and the evoked potential is released with minimal distortion. At the same time, both the accuracy of highlighting the long-latent potential and, to a much greater extent, the mid-latent potential are increased. As a result, in response to a single stimulus (a flash of light), the response of both the sensory (visual) system and the cognitive response associated with the awareness and mental count of the stimulus are determined. Correlation of response latencies can be used as a basis for verifying the testee’s veracity by presenting incentives in the form of words on the display screen (see Isaichev E.S., Isaichev S.A., Nasonov A.V., Chernorizov AM Diagnostics of hidden information based on analysis cognitive evoked potentials of the human brain // National Psychological Journal, 2011. - No. 1 (5). - P.70-77).

Таким образом, совокупность признаков предлагаемого способа и устройства обеспечивает достижение технического результата, а достигаемый положительный эффект превышает сумму положительных эффектов от введения предлагаемых операций и элементов устройства.Thus, the combination of features of the proposed method and device ensures the achievement of a technical result, and the achieved positive effect exceeds the sum of the positive effects from the introduction of the proposed operations and elements of the device.

Claims

A device for recording the evoked potential of the brain, containing a series-connected sensor, means for recording the electrical activity of the brain of the subject in the form of an electrical voltage signal, the first and second delay lines, the first amplifier with adjustable gain, the first and second adders, the analysis unit of the evoked potentials, control unit means for supplying the subject with an exposure signal and means for delivering to the subject a short-duration external signal of a certain magnitude, the maximum value whose value is less than the value of the signal corresponding to pain syndrome, the third and fourth delay lines and a second amplifier with adjustable gain are connected to the output of the first adder, the output of which is connected to the second input of the first adder, the third adder connected in series to the first adder, the first a phase detector and a fourth adder, the output of the third delay line is connected to the second input of the third adder and to the input of the third amplifier with adjustable a gain, the output of which is connected to the third input of the first adder, a fifth adder and a second phase detector connected in series to the second input of the fourth adder are connected to the output of the subject’s brain brain electrical input, the output of the subject’s brain brain electrical activity meter is connected to the input the fourth amplifier with an adjustable gain, the output of which is connected to the fourth input of the first adder, to the output of which the second input of the second phase detector and the first input of the sixth adder are connected, the output of which is connected to the second input of the first phase detector, the second and third inputs of the fifth adder are connected respectively to the output of the first delay line and the output of the third adder, and the second inputs of the second and sixth adders are connected to the output means for recording electrical activity of the brain of a subject, characterized in that a preliminary adjustment block for the central frequency of the filtering band connected to the fourth output is introduced the adder and consisting of a series-connected amplifier, a switching unit, a seventh adder, a fifth delay line and an eighth adder, and also containing a smoothing filter and a threshold device, the output of the eighth adder is connected to the control inputs of the first, second, third and fourth amplifiers with adjustable gain and the second input of the seventh adder, to the output of the amplifier are connected in series connected smoothing filter and a threshold device, the output of which is connected to the control a course switching unit and the second input means of the control unit supply feedback signal to a subject, and to a second input of the eighth adder connected to a constant voltage corresponding to the minimum value of the center frequency of the filtering band.