CN2922792Y

CN2922792Y - 自动癫痫脑电监测及诊断系统

Info

Publication number: CN2922792Y
Application number: CN 200520043612
Authority: CN
Inventors: 高春平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2015-07-21

Abstract

本实用新型涉及脑电信号监测及诊断系统，尤其涉及应用于癫痫病人的自动脑电监测和分析诊断系统，更具体地说，本实用新型在应用多道脑电信号监测系统采集、记录癫痫病人脑电信号时，同步监测其某些部位的肌电信号变化，在癫痫病人癫痫发作过程中，捕捉脑电信号中癫痫样发电特征波形时，同步分析肌电信号的变化，确定癫痫发作的发生及其准确的持续时间，为癫痫病人的定位诊断提供可靠依据。本实用新型可广泛应用于癫痫病人的脑电监测和癫痫部位诊断中。

Description

自动癫痫脑电监测及诊断系统

所属技术领域

本实用新型涉及一种脑电图诊断设备，尤其涉及应用于癫痫病人的自动脑电监测和分析诊断系统，更具体的说，本实用新型应用多道脑电信号监测系统采集、记录癫痫病人脑电信号，在癫痫病人癫痫发作过程中，捕捉脑电信号中癫痫样放电特征波形。

背景技术

众所周知，癫痫是一种常见病，患病率约占人口的0.4％，患者发病时常有失去知觉倒地、全身抽搐等表征，是危害人民健康的重要疾病。因此，正确地诊断癫痫，使之和其它有类似症状的疾病区分开来，采取正确的治疗措施是很重要的课题，目前常用的方法是记录患者的脑电图，再由医生来分析脑电图，看其中是否有癫痫样放电，来作为癫痫诊断的主要客观依据。这种方式，在临床上颇为麻烦，一是由于一些病人，其ED发生频率较低，常规记录难以记录到ED，必须延长记录时间，但带来的问题是提高了假阳性率，给医生的判读带来困难，医生必须从大量的脑电信号中去挑出少量有用的信号，十分费时、费力。

脑电图检测是医院神经内科检查的关键设备之一。但现有脑电图机存在体积大，不易移动；输入阻抗小，易受干扰；易受温度影响产生漂移；信号输出为在纸上描记，长时间检测消耗大，成本高；以及检测时需要手动调整时间常数，设定滤波，放大倍数等不利因素。另一方面，随着近年来医学科技的发展，人们对脑电波有了更深的了解，临床要求对脑电波进行复杂的数学分析。这些都是现有脑电图机无法完成的。

现有脑电图仪还有以下一些缺点：首先，在检查时患者不能自由活动，特别是对儿童患者的长时间连续监护时，往往不能取得良好的结果。其次，安全性差，一旦电气隔离措施失效，会对患者构成电击的潜在危险。第三，抗干扰性较差，易引起波形畸变。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动癫痫脑电监测及诊断系统，以构成一个体积小，操作使用简便且能以数字化形式将脑电信号实时传递给其它设备的脑电波检测设备，通过监测脑电信号确认癫痫发作的发生，为癫痫诊断及其定位提供有力依据。

为了实现本实用新型的目的，其特征是，系统由多道脑电信号监测模块、脑电分析及显示模块构成，多道脑电信号监测模块采集和记录癫痫病人脑电信号和捕捉脑电信号中癫痫样放电特征波形，采集的脑电信号送入分析、显示模块进行分析和显示。

本实用新型的一种实现方法是，本实用新型装置由脑电信号放大电路、肌电放大电路、模数转换及计算机接口电路、嵌入式单板PC计算机、固态电子盘及显示屏连接而成，脑电信号放大电路的输出端与模数转换及计算机接口电路的输入端相接，模数转换及计算机接口电略的输出接口接嵌入式单板PC计算机，嵌入式单板PC计算机与固态电子盘和显示屏相接。

本实用新型的脑电信号放大电路为五级放大电路，通常设置有16路，16路脑电信号放大后送入模数转换器转换为数字信号后接至嵌入式单板Pc计算机总线接口XTSLOT，嵌入式单板PC计算机经机上的VGA接口将信号图象显示在显示屏上，并存储在固态电子盘中，在操作者的指令控制下还可将数字信号经RS232接口或USB接口传送给其它设备。本实用新型装置将脑电信号放大器与数字化接口、屏幕信号显示，数字化通讯及存储合为一体，具有体积小便于携带、抗干扰能力强、操作使用简便的特点。它既可独立使用，长时间显示、记录、回放被测者脑电电波形，又可通过RS232串行计算机接口或USB接口以数字化形式将脑电信号实时传给其它的设备。

本实用新型的另一种实现方式是，本实用新型装置提供一种无线蓝牙脑电图仪，包括主要由电极组成的输入部分；由前置电压放大和后级功率放大两部分组成的放大器：用于收集数据的采集器；用于处理、存储和输出数据的电脑主机以及输出部分，其特点在于：在该采集器和主机之间，还设有用于数据传送的蓝牙模块。采集的信号包括脑电信号和肌电信号同步，分不同频道采集。所述的蓝牙模块包括与采集器相连的采集器端蓝牙模块和与主机端相连的主机端蓝牙模块两部分。所述的主机端蓝牙模块通过带有USB接口的CPU与主机相连。所述的主机设有USB接口。所述的主机端蓝牙模块与多个采集器端蓝牙模块对应连接。

本实用新型装置由于采用蓝牙技术，通过无线连接，所以，在检查时，用户可以在较大范围内自由活动，大大提高了患者对长时间连续监护的接受程度，并减少测量伪差，从而取得较好的检查结果；另外，患者不再与市电系统有任何电气连接，所以安全性好；因为系统无需隔离器件所以结构较简单，且抗干扰性较好，还可连接多台前端机供多人同时检测。主机部分，一般由电脑组成，用宋完成数据的处理、记录、显示等；输出部分，主要包括用来输出各类报告和存储脑电数据资料的打印机和如刻录机、磁盘等存储介质。

本实用新型的技术特征是，为了对癫痫部位进行准确定位，本实用新型装置采用32道～64道～128道的脑电电极，采用能准确定位的电极帽及其定位软件系统，对佩戴的脑电极进行准确定位。为了能捕捉病人癫痫发作的过程，通常监测时间为24～48小时，病人卧床休息的状态。

本实用新型的技术特征是，本实用新型装置分析脑电波中癫痫样放电的特征波形，可以采用人工诊断的方法，也可以采用全自动脑电图分析软件进行自动分析，还可以用自动方法筛选出可疑波形，由专科医生最终分析判断后作出诊断。

本实用新型的有益效果是，提出一种简单实用，能准确诊断癫痫及其对癫痫发作病灶定位的装置，对癫痫的诊断和治疗提供一个新的工具。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明

图1是实施例1中电路结构框图

图2是实施例1中的一路脑电信号放大电路图

图3是实施例1中的模数转换及计算机接口电路图

图4是实施例2中的结构框图

图5是实施例2中的采集器和蓝牙模块电路连接示意图

图6是实施例2中的主机和蓝牙模块电路连接示意图

具体实施方式

实施例1.数字化脑电终端型系统

以下结合附图详细说明实施例1图1中由16路脑电信号放大电路、模数转换及计算机接口电路、嵌入式单板Pc计算机、液晶显示屏、固态电子盘组合而成。图2为一路脑电信号放大电路，包括A1:A、A1:B、A2:A、A2:B、A2:C、A2:D六个线性放大器，A1:A和A1:B是一块集成电路上的两个线性放大器，A2:A、A2:B、A2:C和A2:D为一块集成电路上的四个线性放大器，输入的脑电信号正端接A1:A的L1端，负端接A1:B的B端，线性放大器A1:A经电阻R1、R2和电位器W1接线性放大器A1:B，再经电位器W1和电阻R3、R4接地，组成高输入阻抗的抗共模信号放大电路，调整电位器可使此放大电路形成最好的抗共模信号的效果，线性放大器A2:A的1端经电容器C1，电位器W2、电阻R9接地，形成电路的时间常数控制电路，调整电位器W2可以减小由于C1和R9的离散性造成的各路时间常数的不同，图2所示电路在本数字化脑电检测终端内共有16路，各路的输出分别接至图3模数转换及计算机接口电路中的S1至S16，模数转换及计算机接口电路由模数转换集成电路、译码器、与非门电路、电压稳定电路及电阻、电容组成，U1和U2为两片12位模数转换器，将16路放大后的脑电信号转换为数宇信号后送至嵌入式单板PC计算机的总线接口XTSLOT，嵌入式单板PC计算机总线的A24、A23、A22接图3中U3的1，2、3，B13、B14接U4:A的1、2，U4:A的3接U3的6，构成译码电路，嵌入式单板Pc计算机经此译码电路可按特定的地址对U1、U2进行读、写操作，V1为稳压器，供给U1、U2进行模数转换用的精密参考电压。图3中电阻R16接电容C5构成U1的电源滤波电路，电阻R17接电容C7构成U2的电源滤波电路，能有效地减小计算机工作时造成的电源中高频于扰对模数转换电路U1和U2的影响。

本实施例中，脑电信号放大电路中A1:A和A1:B组成输入级电路，脑电信号正极接L端，负极接B端，初步放大后经A1:A的1端输出经第二极放大器A2:A的输入电阻R6进入A2:A放大，A2:A的输出端1接C1，W2、R9组成的高通滤波器，电位器W2经电阻R9接地，形成电路的时间常数控制电路，调整电位器W2可以减小由于C1和R9的离散性造成的各路时间常数的不同。由C1与W2的连接点将滤波后的信号输出至第三级放大器A2:B，A2:B的输出端7经电阻R14接第四级放大器A2:C，第四级放大器输出为A2:C的8端，经R15接第五级放大器A2:D，第五级放大器输出为A2:D的14端，经外部连线S1接至模数转换电路的输入端S1，图3所示的模数转换及计算机接口电路的其他输入端S2至S16，接其它路脑电信号放大电路的输出端，经放大后的第1至8路脑电信号接图3中S1至S8端，接至U1输入端16至23端，第9至16路放大后的脑电信号接图3中的S9至S16，接至U2输入端16至23端，U1和U2是两个12位模数转换器，放大后的脑电信号经U1、U2转换为数字信号后接至嵌入式单板PC计算机总线接口XTSLOT，嵌入式单板PC计算机上的VCA接口将信号图象显示在液晶显示屏上，并存储在固态电子盘上，在操作者的指令控制下还可将数字信号经RS232接口传送给其它设备。

实施例2.无线传输型脑电监测系统

参阅图4，本实施例包括输入系统1、放大器2、采集器3、数据传送单元4、主机5及输出设备6。与传统脑电监护装置相比，在采集器3与主机5之间增加了一个数据传送单元4，并且，在本实用新型中它是由蓝牙模块来实现的。

蓝牙技术，是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接，其原理是，采用先进的跳频、扩频技术，以及通讯链路控制和数据包协议，在自由频段(2.4G)实现可靠的短距离数据通讯。

另外，由图可知，用于实现采集器3和主机5之间数据传送的蓝牙模块，在本实用新型中包括与采集器3相连接的蓝牙模块U2以及与主机5相连接的蓝牙模块U3。

图5显示了采集器3与蓝牙模块U2之间电路连接关系，由图可知，采集器3的CPU(U1)，通过数据线和控制线与蓝牙模块U2的相应接口相连，从而使采集器3所采集到的数据经由蓝牙模块U2的天线ANT1发射出去。另外，图中所示的主要接口功能如下：

TXD、RXD、RTS、CTS：数据传送线，采集器3的数据通过这些线传送，其中数据流符合HCI协议；

SCL、SDA：采集器3的CPU用它来向蓝牙模块U2传递控制命令；

ON：蓝牙模块U2的使能线；

RTS：蓝牙模块U2的复位线，CPU通过它控制蓝牙模块U2的复位；

VCC、VIO：电源线；

GND：地线。

另外，图中还显示，在本实施例中，蓝牙模块U2所用的型号是ROK101007，但也可采用其他型号。

图6显示的是蓝牙模块U3与主机5之间的电路联接关系，由图可知，从采集器3端蓝牙模块U2经天线ANT1发送的数据，通过天线ANT2送到主机5端的蓝牙模块U3，并且该蓝牙模块U3通过类似的控制线和数据线与一个带有USB接口的CPU(U4)连接，因此，该数据由此CPU(U4)通过设于该USB接口J1传送给主机5，并在主机5上完成对数据的处理、存储和输出。在实际使用时，只要用一根USB电缆把J1和主机5的USB插口连接即可。在本实用新型中，该主机端的蓝牙模块U3所用的型号是ROK101007，U4所用的型号是AN2131。另外，由于一个主机端模块可以连接数个采集器模块，因此可方便地实现一对多的通讯。在整个传输过程中，可以由传输软件负责通讯链路的建立、数据传输和链路拆除，而且，脑电图仪还应包括有电源部分，由于脑电图仪是一种低频、高放大倍数的生理电子仪器，要求稳压度不超过±10％，故需用稳压器，电源供应最好由配电室直接专线供应，但是这些都是本领域中的技术人员所共知的，在此不再赘述。

Claims

1.一种自动癫痫脑电监测及诊断系统，其特征是，系统由多道脑电信号监测模块、脑电分析及显示模块构成，多道脑电信号监测模块采集和记录癫痫病人脑电信号和捕捉脑电信号中癫痫样放电特征波形，采集的脑电信号送入分析、显示模块进行分析和显示。

2.按照权利要求1所述的自动癫痫脑电监测及诊断系统，其特征是，装置采用多道脑电电极和能准确定位的电极帽及其定位软件系统作为脑电采集模块，对佩戴的脑电极进行准确定位。