CN2343970Y

CN2343970Y - 事件相关电位仪

Info

Publication number: CN2343970Y
Application number: CN 97200141
Authority: CN
Inventors: 赵旭; 黄华明
Original assignee: No514 Hospital Pla
Current assignee: No514 Hospital Pla
Priority date: 1997-01-03
Filing date: 1997-01-03
Publication date: 1999-10-20
Anticipated expiration: 2007-01-03

Abstract

可进行视觉和听觉ERP检测的事件相关电位仪由微机、声音接口卡、耳机、彩色扫描仪、脑电放大器、模数转换板组成,其中:声音接口卡插在微机的输入输出扩展槽中;耳机接声音接口卡的输出;彩色扫描仪接微机的输入接口;脑电放大器的输出端口接模数转换板的输入端口;模数转换板插在微机的输入输出扩展槽中。该仪器解决了目前没有专用仪器设备和完整实验方法的问题,能客观地判断精神病患者大脑认知功能的障碍程度,可以更加深入地研究人脑认知功能特征和心理状态。

Description

事件相关电位仪

本实用新型涉及一种事件相关电位测试分析仪器。

事件相关电位(ERP)是国际上近些年发展起来的、用于研究人大脑认知功能的一种新技术，由于它可在无创伤条件下，通过不同刺激方法提取到与信息加工事件相关的脑电位活动及行为数据，因而得到各国研究工作者的高度重视。

通过查新结果及大量资料分析表明，目前国内外对ERP研究正处于初期发展阶段，多数偏重于P3的研究。国外对ERP的研究起步早，近几年由于把微电极技术引入ERP研究中，使工作进一步深入。尽管学说颇多，其观点不尽一致，但公认为它能客观地反映人的大脑认知功能，只要解决了方法手段问题，就可以在多种领域里开展探索性应用，但现在仍未建立专用的ERP检测设备。在应用性研究方面，由于ERP测试受内外因素影响较大，测试对象数量偏少，尚未建立正常人的ERP基础数值，目前只是在少数领域处于试用阶段。在国内尚未有专用的仪器设备和完整的实验方法，仅少数有条件的医院利用引进国外的诱发电位仪做部分听觉ERP检测工作，使对该项技术的研究和应用受到了很大制约。

鉴于上述，本实用新型将提供一种可进行视觉和听觉ERP检测的事件相关电位仪。

为达到以上目的，本实用新型采用以下方案：

一种事件相关电位仪，其特征在于：它由微机、声音接口卡、耳机、彩色扫描仪、脑电放大器、模数转换板组成，其中：声音接口卡插在微机的输入输出扩展槽中；耳机接声音接口卡的输出；彩色扫描仪接微机的输入接口；脑电放大器的输出端口接模数转换板的输入端口；模数转换板插在微机的输入输出扩展槽中。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

图1是本实用新型的构成图。

本实用新型由586微机5、声音接口卡8(多媒体声霸卡)、耳机7、DFI CHS-4000彩色扫描仪3、彩色打印机6、鼠标9、16通道9216型脑电放大器1、16通道SC22/23A/D模数转换板2组成，4为微机5的高分辨率彩色监视器。其中：

声音接口卡8插在微机5的输入输出扩展槽中；耳机7接声音接口卡8的输出；彩色扫描仪3接微机8的输入输出接口；鼠标9接微机8的串行输入接口；彩色打印机6接微机8的并行接口；脑电放大器1的各通道的输出分别模数转换板2的各通道的输入端；模数转换板2插在微机5的输入输出扩展槽中。

以上所有设备均为市售产品。本实用新型在硬件设备选择上，充分地考虑了当前科技市场的最新水平，本着既满足要求又经济实用的原则，合理地组装成一套轻便灵活、专用的测试分析仪器。

使用时，将脑电放大器1的各通道的输入电极固定敷设于被试者的头部，并让被试者头戴耳机7，面对高分辨率彩色监视器4。

下面叙述工作原理：

本仪器从功能上主要分成刺激生成、数据的实时采集和数据分析三部分。每部分又有许多分支，全部统一管理在一个窗口的菜单中。所有软件皆用C语言编写，为用户提供了良好的使用界面及开发环境。

一．刺激生成。主要是给被试者产生刺激范型，为此设计了视觉和听觉二种刺激方式。

1．视觉刺激方式：在windows环境下，利用彩色扫描仪3先将刺激所用的各类图像进行扫描并制作成一定形式的一组文件。然后把windows环境下的图形转换成dos环境下的图形并制作成一定形式的一组文件以供程序调用，实现了视觉刺激内容及显示方式可任意改变的目的。让被试者通过微机5的键盘或鼠标9选择从高分辨率彩色监视器4观看到的视觉刺激图像，观看时被试者的脑电波将发生变化，其脑电波经电极送入脑电放大器1放大后，再经模数转换板2转换成数字量，最后由微机5采集。

本仪器考虑到视觉方式的应用特点和实际需要，设计并实现了国际上公认为比较理想而通常采用的以下五类刺激作业：

a．随机作业：随机显示出字母、数字或图形，以低概率(10-25％)为靶，高概率(90-75％)为非靶，主要诱发P3成分。

b．记忆比较作业：从多个字母或数字的非靶中找出短时记忆的靶(1个或多个)信号，通过记忆量的改变，观察P3的变化。

c．选择注意作业：分别在两个或多个方位上给出一组刺激(包括靶与非靶)，要求只注意一个方位的靶刺激，而获得注意差别负波。

d．字、词匹配作业：给出不同含意的一组字或词，被试者按作业要求进行比较、匹配，并作出相应的反应，主要诱发N400成分。

e．注意广度作业：给出复杂的字母辨识作业，一种作法是进行辨识诱发ERP；另一种作法是不进行辨识而做简单反应操作时诱发ERP；诱发的这二个ERP波形相减，获得注意相关负波。

2．听觉刺激方式：采用声霸卡新技术，产生多种频率、不同持续时间的纯音信号。把若干声音刺激信号通过多媒体声霸卡8和耳机7同时输送到左右两个声道，实现了ERP听觉刺激方式在国际上较新的诱发方法，从而获得Nd和MMN等新的ERP成分。测试时让被试者通过微机5的键盘或鼠标9选择从耳机7收听到的听觉刺激声音，收听时被试者的脑电波将发生变化，其脑电波经电极送入脑电放大器1放大后，再经模数转换板2转换成数字量，最后由微机5采集。

本仪器在听觉刺激方式中设计了以下三类听觉刺激作业：

a．随机作业：通过耳机，同步给两耳予高调和低调纯音，以偶发的低概率音调为靶刺激。主要诱发P3成分。

b．双随机作业：同步给两耳三个音调，一个音调为靶(低概率)，一个音调为低概率非靶，再一个音调为高概率非靶，这两个非靶的音调比较接近，由低概率非靶诱发失配负波(MMN)。

c．选择注意作业：分别给两耳靶和非靶音调，只注意辨别一侧耳的靶音调，忽略其它音调。由注意侧靶的ERP与非注意侧靶的ERP相减，而获得注意差别负波(Nd)。

二．数据实时采集。长时程同步定时采集实验过程中的以下三类数据：

1．脑电数据：以200点/秒速率，同步采集8-16通道，持续8-14分钟的数据，并存盘。

2．标记信号：采集靶刺激、非靶刺激、被试者反应标记。

3．工效数据：采集正确反应率、正确否定率、漏报率、虚报率、反应时等。

三．数据分析。主要包括以下三个过程：

1．预处理：包括平滑、带通滤波、直接法或线性回归法去眨眼电位。

2．累加平均：可选择不同方式进行累加平均。

3．二次处理：包括ERP的波形间处理、功率谱、面积、等电位图分析。

ERP测试分析操作过程主要包括参数设置、操作准备、实验运行、数据处理、退出等五个阶段。

该测试分析流程的特点是采用多层次下拉菜单式的用户界面，使测试分析方便、直观；操作模式中的参数可根据不同实验要求，在一定范围内改变调整；刺激作业可根据设计者需要，任意改变其刺激内容；刺激出现顺序采用随机数控制，可避免各次实验刺激顺序重复；对ERP输出波形，可同屏显示一个通道或多个通道，并可在一定范围内放大或缩小。该仪器经过二年余的实际使用，证明其功能完善、性能可靠。

本实用新型的优点是：

1．利用多媒体及彩色扫描仪技术，设计并在技术上实现了视觉与听觉二种方式共八类刺激作业，可有效地提取ERP的各种成分。特别是设计的听觉选择注意作业所获得的差别负波(Nd)，能客观地判断精神病患者大脑认知功能的障碍程度。

2．采用线性回归法消除眨眼电位伪迹，提高了ERP测试分析数据的可靠性。

3．对脑电数据采用按不同操作方式进行累加平均，比一般采用的按靶与非靶累加平均所获得的数据更加准确。

4．运用不同记忆负荷所测数据，计算出正常人信息加工模型。能区分出编码时间、比较记识项目时间、决策记识项目时间与组织运动反应时间，可以更加深入研究人脑认知功能特征和心理状态。

5．运用综合评定方法，即把ERP数据、心理测试及工效指标综合分析，使其对大脑认知功能评价更加全面客观。

Claims

1．一种事件相关电位仪，其特征在于：它由微机、声音接口卡、耳机、彩色扫描仪、脑电放大器、模数转换板组成，其中：

声音接口卡插在微机的输入输出扩展槽中；

耳机接声音接口卡的输出；

彩色扫描仪接微机的输入接口；

脑电放大器的输出端口接模数转换板的输入端口；

模数转换板插在微机的输入输出扩展槽中。

2．如权利要求1所述的事件相关电位仪，其特征在于：所述微机还配接鼠标和打印机。