CN101766470A

CN101766470A - 便携式红绿色盲定量分析仪

Info

Publication number: CN101766470A
Application number: CN200910113083A
Authority: CN
Inventors: 林贤体; 肖芬; 彭浪; 刘同赞; 姚丽霞
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2010-07-07

Abstract

便携式红绿色盲定量分析仪，涉及一种色盲分析仪器。提供一种只与刺激的物理性质有关，不受人的主观意识控制的便携式红绿色盲定量分析仪。设有检测电极、参考电极、信号采集电路、信号处理及控制模块、键盘和彩色显示屏；检测电极设有测试电极和参考电极，测试电极信号输出端接信号采集电路信号输入端，参考电极信号输出端接信号采集电路输入端，信号采集电路信号输出端接信号处理及控制模块输入端，信号处理及控制模块输出端接彩色显示屏输入端，键盘输出端接信号处理及控制模块输入端。

Description

便携式红绿色盲定量分析仪

技术领域

本发明属于医疗检测设备领域，涉及一种色盲分析仪器，尤其是涉及一种便携式红绿色盲定量分析仪。

背景技术

色盲是一种常见的眼科疾病，其中又以红绿色盲患者居多。在人们生产生活中，特别是交通、医学、仪表、纺织及美术等领域，假如不能正确的辨别各种颜色，将带来极大的不便，甚至造成不必要的损失。因此，色盲检测是我国常规体检的检查项目。

目前，我国广泛采用假同色图法进行色盲检测，使用色盲簿作为检测工具，它只能提供定性检查结果，并且依靠被测者的主观认知进行检测。近年来，也有一些专利给出色盲的定量检测。

公开号为CN1559338A的发明专利申请公开了一种用于检测人体色觉是否正常的仪器及检测方法，由计算机、高性能彩色CRT显示器、光电标准人眼定标系统、专用应答键盘、打印机、遮光罩及下颚支撑架组成，计算机输出的视频信号至高性能彩色CRT显示器、输出的打印指令至打印机，光电标准人眼定标系统检测的自动检测信号至计算机的数据接口，专用应答键盘的信号输出端至计算机的键盘输入接口。其优点：一是实现了机控制全自动色觉异常的心理物理定量检测；二是通过一次测量即可获得从中性灰沿红-绿和黄-蓝颜色混同线向红色、绿色、蓝色、黄色方向的颜色视觉辨别阈值，建立与临床上的色觉正常、色盲以及各种不同色弱程度的对应关系，从而实现色觉异常的自动定量检测。

公告号为CN2458609Y的实用新型专利提供了一种人体眼睛色觉检查仪器，它包括电源电路，多色光源调节仪的视频输出信号，一路通过视频信号线接视频视窗的信号输入端、一路通过视频线接色觉比较处理电路，色觉比较处理电路的信号输出端一路经视频信号线接检测结果显示器、一路接打印机。其优点：医生通过调节多色光源调节仪，能够使被检者在几秒内完成检测，并且能够准确图像显示和定量记录被检者的色觉度。

专利号为92204086.9的中国实用新型专利提供了一种检查色觉功能的色觉定量测定仪，属受检者通过观察反映在圆形观察窗上的黄红绿三色光，并用红绿二光进行无级配色成黄光而进行测定。色觉正常者能迅速完成上述黄-黄配光，而色盲及色弱者则会配成黄-红或黄-绿光。该仪器根据黄红绿三色光的光强改变，经光强测定放大，数字运算后呈数字显示测试值。故能对患者的色觉做出准确的定性与定量测定。

上述专利都是经一个发生器产生不同的颜色模式，通过被测者能否正确分辨这些颜色模式，来给出被测者的颜色分辨能力，它们都依赖于被测者的主观判断。

发明内容

本发明的目的是提供一种只与刺激的物理性质有关，不受人的主观意识控制的便携式红绿色盲定量分析仪。

本发明设有检测电极、参考电极、信号采集电路、信号处理及控制模块、键盘和彩色显示屏；检测电极设有测试电极和参考电极，测试电极信号输出端接信号采集电路信号输入端，参考电极信号输出端接信号采集电路输入端，信号采集电路信号输出端接信号处理及控制模块输入端，信号处理及控制模块输出端接彩色显示屏输入端，键盘输出端接信号处理及控制模块输入端。

所述检测电极与信号采集电路之间的信号传导线最好为屏蔽线。

所述检测电极和参考电极最好均采用银-氯化银盘形电极。

所述信号采集电路按信号从检测电极至信号处理及控制模块传递方向最好依次设有前置放大器、高通滤波器、第1级主放大器、光电隔离器、50Hz陷波器、第2级主放大器、低通滤波器和模数转换器。高通滤波器的输入端接前置放大器的输出端，第1级主放大器的输入端接高通滤波器的输出端，光电隔离器的输入端接第1级主放大器的输出端，50Hz陷波器的输入端接光电隔离器的输出端，第2级主放大器的输入端接50Hz陷波器的输出端，低通滤波器的输入端接第2级主放大器的输出端，模数转换部分的输入端接低通滤波器的输出端。前置放大器采用OP284构成差分放大器，高通滤波器由阻容网络构成，第1级主放大器使用两片仪表放大器AD8221组成，光电隔离器采用美国安捷伦(Agilent)公司光电耦合芯片HCN201，50Hz陷波器采用AD4899-1组成双T陷波器，第2级主放大器采用增益可变的仪表放大器AD603，低通滤波器采用OP284组成巴特沃斯滤波器，模数转换器采用美国模拟器件(ADI)公司的AD7665芯片。

所述彩色显示屏最好采用真彩液晶屏。

本发明使用时，将测试电极和参考电极分别安放在被测者头部，安放位置位于脑电图国际10～20系统电极安放法中的F_Z和O_Z处，通过彩色显示屏显示不同亮度比的颜色图案来刺激被测者，即可测量刺激诱发的脑电位，然后分析这些诱发电位则得到被测者的颜色视觉能力。由于诱发电位属于外源性诱发电位，它只与刺激的物理性质有关，不受人的主观意识控制，所以，这种方法与其他色盲检测方法相比更具客观性。

例如，不同亮度比的颜色图案(颜色刺激图案)采用红绿棋盘格的图案样式，图案由红色方格和绿色方格间隔排布组成。在一幅棋盘格图案中，各个红色方格的亮度和大小是相同的，绿色方格的亮度和大小也一样。每幅刺激图案用图案中红色的总亮度与图案总亮度的比值(红色亮度比)来表征。在某一红色亮度比的图案作为刺激源时，红色色块和绿色色块的位置需以特定频率不停对换，这样翻转刺激图案以达到刺激效果。本发明就是用不同红色亮度比的颜色刺激图案来刺激被测者，检测被测者对刺激图案反应的大小。在刺激对应的视觉诱发电位中提取出图案翻转频率这个频点的频谱强度，即为被测者对刺激图案反应的大小。

在刺激图案的红色亮度比变化过程中，保持图案的总亮度(红色总亮度加绿色总亮度)不变。当刺激图案的红绿亮度对比越明显时，人类对刺激的反应越强烈；当红绿亮度对比不明显时，人类对刺激的反应越弱。因而，让被测者观察红色亮度比从0到1的颜色刺激图案，找出被测者反应最弱的那幅刺激图案，则这幅图案的红色亮度比就定量表征了被测者对红色和绿色的分辨能力。

由此可见，与现有同类产品比较，本发明完全是由客观的物理性质作出判断，其结果真实可靠，而且本发明可制成轻便易携的产品。

附图说明

图1为本发明实施例的结构及使用示意图。

图2为检测电极安放位置示意图

图3为不同亮度比的红绿刺激图案示意图

具体实施方式

下面实施例结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1和2，本发明设有检测电极(由测试电极01和参考电极02组成)、屏蔽线2、信号采集电路3、信号处理及控制模块4、键盘5和真彩液晶屏6组成。测试电极01和参考电极02安放位置位于脑电图国际10～20系统电极安放法中的F_Z和O_Z处，图2中的Fpz、Fz、Cz、Pz和Oz是国际10～20系统电极安放法中规定的穴位，标记A代表鼻根，B代表后枕隆。

信号处理及控制模块4控制真彩液晶屏6显示颜色刺激图案，被测者观察刺激图案后产生视觉诱发电位。视觉诱发电位由检测电极感应出后，经屏蔽线2传输到信号采集电路3，信号采集电路3对被测信号进行放大、滤波及模数转换后，通过SPI总线送给信号处理及控制模块4分析处理。信号处理及控制模块4可通过打印机接口将结果送给打印机打印。键盘5包括“启动”、“停止”、“打印”3个键，分别用来启动及停止测试和打印结果。

信号采集电路3主要实现对被测信号的放大、滤波及模数转换。信号采集电路3按信号从检测电极到信号处理模块4方向依次设有前置放大器7、高通滤波器8、第1级主放大器9、光电隔离器10、50Hz陷波器11、第2级主放大器12、低通滤波器13和模数转换部分14。高通滤波器8的输入端接前置放大器7的输出端，第1级主放大器9的输入端接高通滤波器8的输出端，光电隔离器10的输入端接第1级主放大器9的输出端，50Hz陷波器11的输入端接光电隔离器10的输出端，第2级主放大器12的输入端接50Hz陷波器11的输出端，低通滤波器13的输入端接第2级主放大器12的输出端，模数转换部分14的输入端接低通滤波器13的输出端。前置放大器7采用OP284构成差分放大器，高通滤波器8由阻容网络构成，第1级主放大器9使用两片仪表放大器AD8221组成，光电隔离器10采用美国安捷伦(Agilent)公司的光电耦合芯片HCN201，50Hz陷波器采用AD4899-1组成双T陷波器，第2级主放大器12采用增益可变的仪表放大器AD603，低通滤波器13采用OP284组成巴特沃斯滤波器，模数转换芯片14采用ADI公司的AD7665。

信号采集和处理模块4以ADI公司Blackfin系列DSP芯片BF561为处理核心，通过PPI0控制真彩液晶屏，通过GPIO口控制模数转换芯片AD7665转换的开始，BF561通过SPI接口读入模数转换结果，BF561对检测信号分析处理后通过串口SPORT0将色盲定量分析结果送往打印机打印。真彩液晶屏6用来显示颜色刺激图案。如图2所示，测试电极01和参考电极02均为银-氯化银盘形电极。参考电极02安放在位置P1处，测试电极01安放在位置P2处。位置P1和P2分别是脑电图国际10～20系统电极安放法中的F_Z和O_Z处。检测电极的安放步骤如下：首先，清洁头皮，可先用洗发膏清洗头部，再用酒精擦拭电极安放部位的头皮；其次，在安放部位涂上导电膏，导电膏使用电极糊，接着将盘形检测电极粘附在导电膏上；最后，用纱布将电极缠绕好。

参见图3，颜色刺激图案采用7英寸真彩液晶屏6来显示，液晶屏6的分辨率为800×480。图中用色块F1来代表红色色块，色块F2来代表绿色色块。色块F1和色块F2的分辨率均为160×120。当某同一红色亮度比的图案作为刺激源时，红绿色块的位置需按特定频率10Hz作翻转变化。信号采集和处理模块4会提取出诱发电位这一频点的频谱强度，即为被测者对这一刺激的反应强度。

Claims

1.一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于设有检测电极、信号采集电路、信号处理及控制模块、键盘和彩色显示屏；检测电极设有测试电极和参考电极，测试电极信号输出端接信号采集电路信号输入端，参考电极信号输出端接信号采集电路输入端，信号采集电路信号输出端接信号处理及控制模块输入端，信号处理及控制模块输出端接彩色显示屏输入端，键盘输出端接信号处理及控制模块输入端。

2.如权利要求1所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述检测电极与信号采集电路之间的信号传导线为屏蔽线。

3.如权利要求1所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述测试电极和参考电极均采用银-氯化银盘形电极。

4.如权利要求1所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述信号采集电路按信号从检测电极至信号处理及控制模块传递方向依次设有前置放大器、高通滤波器、第1级主放大器、光电隔离器、50Hz陷波器、第2级主放大器、低通滤波器和模数转换器，高通滤波器的输入端接前置放大器的输出端，第1级主放大器的输入端接高通滤波器的输出端，光电隔离器的输入端接第1级主放大器的输出端，50Hz陷波器的输入端接光电隔离器的输出端，第2级主放大器的输入端接50Hz陷波器的输出端，低通滤波器的输入端接第2级主放大器的输出端，模数转换部分的输入端接低通滤波器的输出端。

5.如权利要求4所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述前置放大器采用差分放大器，高通滤波器采用阻容高通滤器。

6.如权利要求4所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述第1级主放大器使用两片仪表放大器AD8221组成。

7.如权利要求4所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述光电隔离器采用美国安捷伦公司光电耦合芯片HCN201，50Hz陷波器采用AD4899-1组成双T陷波器。

8.如权利要求4所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述第2主放大器采用增益可变的仪表放大器AD603。

9.如权利要求4所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述低通滤波器采用OP284组成巴特沃斯滤波器，模数转换器采用美国模拟器件公司的AD7665芯片。

10.如权利要求1所述的一种红绿色盲定量分析仪，其特征在于所述彩色显示屏采用真彩液晶屏。