CN203619554U - 脑电生理实验教学装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种脑电生理实验教学装置，包括依次通信连接的刺激生成系统、头部定位系统、脑电放大器、数据采集单元、数据处理单元和数据对比单元。本实用新型提供的脑电生理实验教学装置根据大脑活动的神经电传递规律，测量±100μV之间的电压，合理放大脑电信号，测量相关事件引起的脑神经活动。该教学系统将由相同刺激引起的多段脑电进行多次叠加，抵消由于自发脑电或噪音是随机变化，提取有用的脑电号，完成脑电信号的记录，转换成相应的脑电数据，绘制脑电波形，对比正常人与病患的脑袋波形，形成诊断依据，辅助完成诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学器具，尤其涉及一种脑电生理实验教学装置。
背景技术
自1875年，英国外科医师卡顿对动物暴露的大脑进行了电流直接记录开始，不断有科学家研究怎么样能够无创、无痛的记录脑电信号。直到70年代以后，使用集成电路和共模抑制即使放大脑电信号，用磁带记录器来记录脑电信号，使得脑电信号不仅抗干扰能力强，同时记录量减小。现如今，脑电系统已经成为一种常规临床监测仪器，由大三甲医院走向中小型医院，市场前景广阔。从脑电仪器诞生之初的只能记录1-2导联，到现如今37导联、64导联，甚至128导联；从模拟脑电图，到现如今的全通道数字化电脑采集显示、存储、分析的。脑电设备已经有庞大的仪器设备发展到可随身携带的便携系统。在20世纪80年代至今，由于脑电的技术主要由国外厂商垄断，国产自主研发的设备在性能、抗干扰能力、稳定性等方面与国外设备相比还有明显差距。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种性能优越、抗干扰能力强且稳定性好的脑电生理实验教学装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种脑电生理实验教学装置，包括依次通信连接的刺激生成系统、头部定位系统、脑电放大器、数据采集单元、数据处理单元和数据对比单元。
优选地，所述刺激生成系统为用以产生刺激信号的主机工作站，根据病人的病程、脑功能受损程度以及受损脑区安排多种刺激信号的呈现顺序、刺激的输入感觉通道，所述主机工作站通过接口与所述头部定位系统通信连接。
优选地，所述头部定位系统包括一个电极帽，电极帽与所述主机工作站通过接口通信连接，所述电极帽内设置有10-20电极排布系统，所述10-20电极排布系统与所述脑电放大器的采集端口连接。
优选地，所述脑电放大器包括用以将信号放大的直流放大单元和将模拟信号转换为数字信号的AD转换单元，所述直流放大单元的信号输入端与所述10-20电极排布系统通信连接，所述直流放大单元和所述AD转换单元通信连接，所述AD转换单元的信号输出端与所述数据采集单元的输入端连接。
优选地，所述脑电放大器为具有单级放大电路和双极放大电路的脑电放大器。
本实用新型提供的脑电生理实验教学装置根据大脑活动的神经电传递规律，测量±100μV之间的电压，合理放大脑电信号，测量相关事件引起的脑神经活动。该教学系统将由相同刺激引起的多段脑电进行多次叠加，抵消由于自发脑电或噪音是随机变化，提取有用的脑电号，完成脑电信号的记录，转换成相应的脑电数据，绘制脑电波形，对比正常人与病患的脑袋波形，形成诊断依据，辅助完成诊断。
附图说明
图1为本实用新型脑电生理实验教学装置的流程图；
图2为本实用新型脑电生理实验教学装置的头部定位系统的电极分布示意图；
图3为本实用新型脑电生理实验教学装置的脑电放大器的单级放大电路的电路图；
图4为本实用新型脑电生理实验教学装置的脑电放大器的双极放大电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
请参考图1，图1为本实用新型脑电生理实验教学装置的流程图。
一种脑电生理实验教学装置，包括依次通信连接的刺激生成系统、头部定位系统、脑电放大器、数据采集单元、数据处理单元和数据对比单元。通过对人体脑部穴位进行信号刺激，通过头部定位系统的电极采集大脑受到刺激后产生的脑电信号并传输给脑电放大器，脑电放大器将采集到的信号进行AD转换后进行放大，放大后的数字信号经由固化数据采集程序和数据处理程序的计算机进行数据采集和处理后再与预先储存的正常人的脑电波形图进行对比，通过对比分析之后可以更直观有效的显示患者的病患原因。
所述刺激生成系统为用以产生刺激信号的主机工作站，根据病人的病程、脑功能受损程度以及受损脑区安排多种刺激信号的呈现顺序、刺激的输入感觉通道，所述主机工作站通过接口与所述头部定位系统通信连接。
请参考图2，图2为本实用新型脑电生理实验教学装置的头部定位系统的电极分布示意图。
所述头部定位系统包括一个电极帽，电极帽与所述主机工作站通过接口通信连接，所述电极帽内设置有10-20电极排布系统，所述10-20电极排布系统与所述脑电放大器的采集端口连接。
所述脑电放大器包括用以将信号放大的直流放大单元和将模拟信号转换为数字信号的AD转换单元，所述直流放大单元的信号输入端与所述10-20电极排布系统通信连接，所述直流放大单元和所述AD转换单元通信连接，所述AD转换单元的信号输出端与所述数据采集单元的输入端连接。
所述脑电放大器为具有单级放大电路和双极放大电路的脑电放大器。如图3和图4所示，脑电放大器采用单极放大和双极放大技术，就是高阻抗输入同相放大和差分双极放大，实现脑电信号和眼电信号同步带宽放大，对眼电导联实现蒙太奇运算，和脑电的双极去噪；采用直流放大技术，对脑电、眼电信号实现超宽带的收集，以及对所有通道进行同步并行采集，转换成数字信号，经高速光藕隔离，与触发信号组合，形成生理信号编码，经USB2.0传输给计算机进行数据分析处理工作。运用现代数字信号处理技术，实时IIR滤波及事后无相移滤波器，提取ERP信息。
如图1所示，数据对比单元事先设置靶信号(波形图)，对靶信号(波形图)和非靶信号(脑电信号)实现实时EEG分段，叠加积累、去噪、滤波，显示当前ERP信息，实验完成即可知道结果，实现早预测、早分析、早知道功能。
脑电放大器通过与头部定位系统相连的接口采集被试的原始脑电数据，并将这些原始模拟信号转换成数字信号，与经过25针并口接收的刺激标记触发信号进行同步放大后输出给USB接口，通过USB接口传输给固化有数据采集单元和数据处理单元的计算机进行记录和分析。
该脑电生理实验教学装置根据大脑活动的神经电传递规律，测量±100μV之间的电压，合理放大脑电信号，测量相关事件引起的脑神经活动。该教学系统将由相同刺激引起的多段脑电进行多次叠加，抵消由于自发脑电或噪音是随机变化，提取有用的脑电号，完成脑电信号的记录，转换成相应的脑电数据，绘制脑电波形，对比正常人与病患的脑袋波形，形成诊断依据，辅助完成诊断。
本脑电生理实验教学装置不仅能完成在线实时的数据采集分析得出诊断依据，在医护场合实际应用时还可以将脑电信号储存起来进行离线的数据分析，避免由于人数太多导致等待时间过长，而只进行数据的采集则是相当迅速和高效的，待事后进行数据的分析处理后，再得出诊断依据告知病患或病患家属。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种脑电生理实验教学装置，其特征在于，包括依次通信连接的刺激生成系统、头部定位系统、脑电放大器、数据采集单元、数据处理单元和数据对比单元。
2.根据权利要求1所述的脑电生理实验教学装置，其特征在于，所述刺激生成系统为用以产生刺激信号的主机工作站，根据病人的病程、脑功能受损程度以及受损脑区安排多种刺激信号的呈现顺序、刺激的输入感觉通道，所述主机工作站通过接口与所述头部定位系统通信连接。
3.根据权利要求2所述的脑电生理实验教学装置，其特征在于，所述头部定位系统包括一个电极帽，电极帽与所述主机工作站通过接口通信连接，所述电极帽内设置有10-20电极排布系统，所述10-20电极排布系统与所述脑电放大器的采集端口连接。
4.根据权利要求3所述的脑电生理实验教学装置，其特征在于，所述脑电放大器包括用以将信号放大的直流放大单元和将模拟信号转换为数字信号的AD转换单元，所述直流放大单元的信号输入端与所述10-20电极排布系统通信连接，所述直流放大单元和所述AD转换单元通信连接，所述AD转换单元的信号输出端与所述数据采集单元的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的脑电生理实验教学装置，其特征在于，所述脑电放大器为具有单级放大电路和双极放大电路的脑电放大器。
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