CN86102854A

CN86102854A - 低噪声脑电图机探头接线系统

Info

Publication number: CN86102854A
Application number: CN198686102854A
Authority: CN
Inventors: 加利·威廉姆·舍温
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1986-11-19
Also published as: ES8707098A1; ES554296A0; EP0199216A3; KR860007913A; EP0199216A2; US4678865A; JPS61249438A; MX161521A

Abstract

低噪声脑电图机探头接线系统基本消除了回路噪声，静电和磁噪声以及摩擦电效应噪声。此系统包括一对各有一根中心导线的同轴电缆，一层涂石墨的绝缘层包在中心导线周围，一层第一编织屏蔽层沿同轴电缆长度套在上述绝缘层外围，一层第一绝缘层沿同轴电缆长度套在第一编织屏蔽层外围；上述同轴电缆在其长度的第一段彼此接触；一个第二编织屏蔽层套在电缆长度第一段外围，剩余的一段分别套在每根电缆外围并和第一编织屏蔽层连接。

Description

本发明涉及脑电图机（以下简称EEG）探头引线结构，更具体地说，涉及能够将引入到EEG系统中的噪声降低到最低限度的引线结构。这种噪声是由于设在EEG探头和一诱发电位自动折射测量系统的放大器之间的引线结构引起的。

在EEG系统中，由EEG探头检测到的信号一般要放大一百万倍。为此所用的放大器一般包括一个昂贵的低通滤波器，用来滤除EEG探头以及在探头和放大器间的引线所接收到的噪声。由于放大器要将EEG探头检测到的差压信号放大一百万倍左右，同时由于EEG探头检测到的信号幅值和探头与放大器间引线引入的噪声的幅值相差不大，因此引线引入测量系统的噪声要很小这一点是十分重要的。

以往人们作了许多努力以使EEG探头和放大器之间的引线引入测量系统的噪声减至最小程度，其中包括采用一个昂贵的低通渡波器来衰减引线引入的噪声。这种方法只对频率高于所要探测的信号频率的噪声才有效。例如在EEG系统中，采用这样一个昂贵的低通滤波器只能衰减频率大于10HZ的噪声。

先有技术中另一种减少EEG探头和放大器之间引线引入的噪声的方法是每一根引线都采用话筒电缆。然而，一般采用这种电缆的系统是将话筒电缆的终端接在被检测对象躺靠的床台的金属框架上，作为屏蔽措施。因此，在金属框架的话筒电缆接头和EEG探头之间通常要用大约3-4英尺无屏蔽引线。这种方法除了对静电噪声很敏感之外，并不能消除引线包围范围内所接收的回路噪声，或由于静电荷集聚引起的摩擦电效应噪声。

将引线绞合成双股绞合线形态可以将引线包围区所产生的回路噪声降至最低限度，但不能消除由于摩擦电效应引起的噪声。

以往对减少EEG探头和放大器之间的引线引起的噪声所作的种种努力只着眼于一种或两种噪声源，因此不能降低由于EEG探头和有关的放大器之间的引线的连接方式而引起的所有噪声。

本发明的主要目的是提供一个低噪声的EEG探头接线系统，它适用于诱发电位自动折射测量系统。

从这一目的考虑，本发明是低噪声脑电图机（EEG）探头接线系统，用于连接诱发电位自动折射测量系统中的放大器和至少一对EEG探头。它包括一对同轴电缆，其特征是每根电缆都具有一中心导线，其一端与上述EEG探头中的一个相连，另一端与上述放大器相连;导线上有一层涂石墨的聚乙烯层包复并粘在其上;-第一编织屏蔽层沿导线长度包复在上述石墨涂层上，该屏蔽层有第一端头和第二端头;一聚四氟乙烯护套沿导线长度包复在第一编织屏蔽层外;上述同轴电缆基本上平行布放并且在沿上述同轴电缆长度上的第一段中彼此相互接触;一第二编织屏蔽层，其第一部分包复在上述同轴电缆的上述第一段，其第二部分别包复在上述电缆的剩余的一段长度上，上述第二编织屏蔽层有第一端头与上述第一屏蔽层的第一端头相连，还有第二端头以及上述第二编织屏蔽层的第一、第二部分之间的接头一个热缩性套管附在上述第二编织屏蔽层外;一条参考引线接在上述第二编织屏蔽层的接头处，用作连接附加的参考EEG探头;一金接触面金属外套装置，用来将上述每根同轴电缆的第二端头和上述第二编织屏蔽层的第二端头接在放大器上，外套装置的一部分与地电位相连接。

下面将参照附图用实例说明本发明的最佳实施例。在附图中：

图1是常规EEG探头接线系统的示意图;

图2是根据本发明的低噪声EEG探头接线系统的剖面图;

图3是图2所示的一根同轴电缆沿A-A线的剖面图;

图4是图2所示的同轴电缆对沿A-B线的剖面图。

图1示出了常规的EEG测量系统。在图1中，分别由EEG探头20和25与放大器40之间的引线10和15引起的噪声包括四部分：（1）由引线10和15包围的区域35引起的回路噪声，（2）引线10和15检拾到的静电噪声，（3）由于引线之间的电容的变化，以及引线的弯曲和振动引起的颤噪噪声，（4）当导线弯时，由于导体在绝缘层中机械摩擦聚集的静电荷引起的摩擦电噪声。

参看图2，本发明的一个最佳实施例包括一对长度为L的同轴电缆50和55，其中心导线分别为60和62。每一中心导线上有一层涂石墨的绝缘层65，一第一编织屏蔽层70，一第二绝缘层72，一第二或外层编织屏蔽层75和一第三绝缘层80。如图2所示，同轴电缆对50和55在L2的整段长度内相互接触。

为了使EEG探头能放置在受测对象头部的不同部位，在EEG探头接线系统中，两根同轴电缆50和55有一段L3的长度是互相分开的。尽可能减小L3的长度对于最大限度地降低分开的同轴电缆50和55所限定区域收集的回路噪声是非常必要的。L3的长度只要能伸到EEG所要连接的头部区域即可，例如，以不超过4-6英寸为宜。

图3给出了图2所示的同轴电缆50沿A-A线的剖面图。在本发明的最佳实施例中，同轴电缆采用Mirotech（1420 Conchester Hwy Boothwyh，PA）制造的编号为LN-1的“微点”（Micro Dot）同轴电缆。如图3所示，这种“微点”电缆包括一根中心导线62和一层涂石墨的聚乙烯绝缘层65，这层绝缘层在中心导线62周围包复成型并粘附在其上。绝缘层65在面对编织屏蔽层70的外表面上涂有一层石墨。石墨层用参考号85表示。石墨层85消除了由于摩擦电效应引起的噪声，同时基本消除了绝缘层65和编织屏蔽层70之间的摩擦。例如，如果电缆被弯曲，则绝缘层65和编织屏蔽层70在区段90内相互摩擦。这种摩擦会产生电荷，它可耦合到中心导线62，在要测量的信号中造成噪声。在绝缘层65上涂有石墨层就可基本消除这种电荷积聚。由于在中心导线上粘附绝缘层，中心导线62和绝缘层65间不会产生摩擦。绝缘层65和编织屏蔽层70之间的摩擦不仅发生在电缆弯曲时，当电缆受到振动，例如在与电缆隔壁的房间里有机器运转，或当有人在放置电缆的地上走动而发生振动时，也会产生摩擦。由这种摩擦电效应产生的噪声，会大大降低EEG测量系统的效果，因而就必须用昂贵的信号处理设备，例如高质量的低通滤波器，去检测EEG所要测量的信号涂有石墨涂层的绝缘层65减小并基本上消除了这些效应。“微点”同轴电缆的外层是聚四氟乙烯护套72。

如图2所示，本发明的EEG接线系统采用了同轴编织屏蔽层70和外层编织屏蔽层75所构成的双重屏蔽。这两层编织屏蔽层的作用是屏蔽中心导线60和62，使EEG探头接线系统在放大器40到探头20和25之间的整段长度L1上不受静电噪声的干扰。

图2中所示的参考引线95被焊在外层编织屏蔽层75上，和EEG探头30相连。例如，EEG探头30连接到受测者的耳朵上，以提供一个参考电位，以测量EEG探头20和25之间的电位差。另一种方案是利用位于编织屏蔽层75内的一根同轴电根作为参考引线。

在最佳实施例中，绝缘层80由热缩性套管构成。接惯例，在收缩之前，热缩性套管的直径比要套装的同轴电缆50和55以及外层编织屏蔽层75大。在同轴电缆和编织屏蔽层装入热缩性套管以后，可用手持干燥器加热套管，使其收缩紧包在装有同轴电缆50和55的编织屏蔽层上。绝缘层80保护编织屏蔽层75，以免和实验室中通常见到的裸露的电气接头触碰。热缩性套管80同时起到把同轴电缆50和55在整个L2长度内靠在一起的作用，如图2所示。

在图2中，标号100表示一个用来把同轴电缆50和55接在放大器40上的金接触面金属插头的外层金属外套的剖面图。编织屏蔽层70连接在金属外套插头100的金参考接触点以及放大器40上的信号参考接地点上。编织屏蔽层的端部装在金属外套插头中，但并不与插头端部电气连接。金属外套接在放大器底座的外表面上。由于采用了金接触面金属外套插头，消除了由于插头和放大器插座之间的摩擦而产生的静电噪声。

图4是图2中所示的EEG探头接线系统沿B-B线的剖面图。由图4可见，组合电缆的截面为椭园形。这是由两根同轴电缆彼此相邻置放所形成的。当两根同轴电缆采用扭绞的结构或在编织屏蔽层75中有多于两根的同轴电缆时，则可形成其它外形。

因为本发明的EEG探头接线系统能够保证同轴电缆50和55在L2长度内彼此接触（图2），实际上消除了电缆包围的回路范围内产生的噪声。此外，借助于编织屏蔽层70和75在从放大器40到EEG探头20和25的整个长度上的双重屏蔽，且在屏蔽层上无任何开口，编织屏蔽层70和75在探头20和25处电气连接，而且内层屏蔽层70和金属外套插头100的金参考接触面在放大器和处连接，就可大大降低通过EEG探头接线进入测量系统的静电噪声。

涂石墨的绝缘层65基本上消除了由于摩擦电效应引起的噪声，摩擦电效应是由于电缆弯曲或振动产生的，振动包括诸如由于有人在放置电缆的地板上走动或者附近房间内有机器运转而引起的振动。

电缆50和55也可在编织屏蔽层75和热缩性套管80内在L3长度上绞成双股绞线，这种绞线结构更起到进一步静电屏蔽和磁屏蔽作用，但这种结构很难装在编织屏蔽层75和热缩性套管80中。

在低噪声EEG探头接线系统中，在同轴电缆沿个长度上采用双重屏蔽，绝缘层上涂布石墨，并使电缆相互接触，三种措施结合在一起，其结果使噪声减至最小，这些噪声包括：（1）一对同轴电缆所围区域产生的噪声，（2）同轴电缆可能收到的噪声，（3）由于电缆线间电容的改变、电缆线的弯曲和振动等颤噪效应产生的噪声，（4）由于弯曲等摩擦电效应产生的噪声。

Claims

1、一个在诱发电位自动折射率测量装置中连接放大器和至少一对探头的低噪声脑电图机(EEG)探头接线系统包括一对同轴电缆，其特征是每根电缆都具有一中心导线，其一端与上述EEG探头中的一个相连，另一端与上述放大器相连；导线上有一层涂石墨的聚乙烯层包复并粘在其上；一第一编织屏蔽层沿导线长度包复在上述石墨层上，该屏蔽层有第一端头和第二端头；一聚四氟乙烯护套沿导线长度包复在第一编织屏蔽层外；上述同轴电缆基本上平行布放并且在沿上述同轴电缆长度上的第一段中彼此相互接触；一第二编织屏蔽层，其第一部分包复在上述同轴电缆的上述第一段，其第二部分分别包复在上述电缆的剩余的一段长度上，上述第二编织屏蔽层有第一端头与上述第一屏蔽层的第一端头相连，还有第二端头以及上述第二编织屏蔽层的第一、第二部分之间的接头，一个热缩性套管附在上述第二编织屏蔽层外；一条参考引线接在上述第二编织屏蔽层的接头处，用作连接附加的参考EEG探头；一金接触面金属外套装置，用来将上述每根同轴电缆的第二端头和上述第二编织屏蔽层的第二端头接在放大器上；外套装置的一部分与地电位相连接。

2、根据权利要求1的低噪声EEG探头接线系统，其特征是上述电缆基本上平行接触部分的长度为2到25英尺，而上述同轴电缆从上述接头处到上述各自的第二端头的长度为4到6英寸。