RU212080U1 - Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа - Google Patents

Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа Download PDF

Info

Publication number
RU212080U1
RU212080U1 RU2022104672U RU2022104672U RU212080U1 RU 212080 U1 RU212080 U1 RU 212080U1 RU 2022104672 U RU2022104672 U RU 2022104672U RU 2022104672 U RU2022104672 U RU 2022104672U RU 212080 U1 RU212080 U1 RU 212080U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
electroencephalograph
microcontroller
output
digital
Prior art date
Application number
RU2022104672U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Иванович Нефедьев
Дмитрий Юрьевич Кетов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU212080U1 publication Critical patent/RU212080U1/ru

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для поверки электроэнцефалографов, и может быть использована для проверки и регулировки параметров электроэнцефалографов. Технический результат достигается за счет того, что устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа, содержащее микроконтроллер, клавиатуру, подключенную к входу микроконтроллера, цифроаналоговый преобразователь и жидкокристаллический дисплей, подключенные к выходам микроконтроллера, источник питания, дополнительно снабжено интерфейсной платой, инвертором и суммирующим устройством, к первому входу которого через инвертор подсоединен выход цифроаналогового преобразователя, ко второму входу подсоединен электроэнцефалограф, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу электроэнцефалографа, выход суммирующего устройства соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера, на третий вход микроконтроллера подается сигнал от компьютера через интерфейсную плату, а электропитание всех блоков осуществляется от сетевого источника питания. Технический результат - увеличение точности контроля технического состояния электроэнцефалографов.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для поверки электроэнцефалографов, и может быть использовано для проверки и регулировки параметров электроэнцефалографов.
Известна система для электроэнцефалографического обнаружения несоответствия между состоянием пациента, помещенного под вентиляционную опору, и настройкой аппарата, используемого для этой опоры, и использование этого обнаружения для регулировки настройки (патент США №9808169В2, МПК А61В 5/04, А61В 5/048, опубл. 07.11.2017), содержащая вентиляционную опорную установку, в которой используется система электроэнцефалографического обнаружения неправильной регулировки, установка включает в себя механический вентилятор и систему для обнаружения неправильной регулировки вентилятора, блок управления, соединенный с блоком регулировки, и включающий в себя выход, способный обеспечить сигнал начала дыхания, соответствующий началу вдоха пациента, электроэнцефалограф, средство для сбора электроэнцефалографического сигнала, средство фильтрации и усиления, средство дискретизации для оцифровки сигнала, компьютерное средство для хранения значений выборки, связанных с их соответствующими моментами выборки, средство для задания полосы частот, компьютерный интерфейс ввода и блок для обработки измеренного электроэнцефалографического сигнала.
Недостатком данной системы для электроэнцефалографического обнаружения несоответствия между состоянием пациента, помещенного под вентиляционную опору, и настройкой аппарата, используемого для этой опоры, и использование этого обнаружения для регулировки настройки является невозможность формирования эталонных электроэнцефалографических сигналов, необходимых для поверки электроэнцефалографа.
Известно автоматизированное программируемое устройство (патент РФ на полезную модель №178128, МПК А61В 5/0476, А61В 5/0484, опубл. 23.03.2018, бюл. № 9), в состав которого входят микроконтроллер, плата управления, внутренняя аккумуляторная батарея или химический источник тока на 9В, жидкокристаллический графический дисплей, сигнализатор окончания программы стимуляции, регуляторы жидкокристаллического графического дисплея, регуляторы частоты звуковых генераторов; регуляторы уровня размаха сигнала меток каналов, миниатюрный громкоговоритель, разъемы для подключения светового стимулятора, устройства отображения значимых/незначимых знаков-стимулов, разъем для присоединения через кабель к ЭЭГ-регистратору.
Недостатком данного автоматизированного программируемого устройства является отсутствие возможности формирования эталонных электроэнцефалографических сигналов, необходимых для поверки электроэнцефалографа и отсутствие возможности работы от электросети ~220 В.
Известна система автоматической поверки электроэнцефалографа (патент США №4219028, МПК А61В 5/04, опубл. 26.08.1980), содержащая микрокомпьютер, блок логики, панель управления, блок усиления, блок преобразования сигнала и мультиплексирования, память, входные и выходные интерфейсы, усилитель, контрольные панели каналов, инструментальные контрольные панели, электроды и моторы управления пером. В данной системе автоматической поверки электроэнцефалографа задание контрольных импульсов тестовых сигналов обеспечивается на выделенном канале оператором с кнопочной клавиатуры на панели управления.
Недостатком данной системы автоматической поверки электроэнцефалографа является отсутствие возможности формирования эталонных электроэнцефалографических сигналов, необходимых для поверки электроэнцефалографа, что снижает точность контроля технического состояния электроэнцефалографа.
Известен функциональный генератор ГФ-05 (http://nd-gsi.ru/grsi/110xx/11789-89.pdf), в состав которого входят генератор тактовых импульсов, интерполятор и блок питания. Функциональный генератор ГФ-05 предназначен для исследования, настройки, испытаний, поверки систем и приборов, используемых в медицине, радиоэлектронике, автоматике, приборостроении и биофизике, и позволяет выставлять временные и амплитудные параметры выходного сигнала независимо друг от друга. Принцип работы генератора основан на последовательном считывании значений заданной функции в двоичном коде, записанных в постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ), их преобразовании в аналоговую форму с кусочно-линейной интерполяцией и масштабированием по уровню и времени. Генератор позволяет формировать вспомогательные тестовые сигналы для реализации специфических методик поверок, заложенных разработчиками при проектировании электроэнцефалографов, и сохраненные в постоянных запоминающих устройствах.
Недостатком генератора функционального ГФ-05 является отсутствие критериев изменения временных и амплитудных параметров тестового сигнала специальной формы ЭЭГ. Поскольку испытательный сигнал специальной формы должен иметь медицинскую подтвержденную практику, то его невозможно свободно трактовать и изменять, а характеристики могут изменяться только путем замены сигнала один на другой (записанные в прилагающихся к генератору набору постоянных запоминающих устройств), а также отсутствует возможность загрузки испытательных сигналов с ЭВМ. Алгоритм работы данного функционального генератора подразумевает ручной способ сравнения тестового сигнала с полученным сигналом на выходе, при помощи дополнительных средств измерения (используется ограниченное число реперных точек, расположенных в пиковых значениях тестового сигнала).
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является генератор функциональный «Диатест-4» (ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ «ДИАТЕСТ-4». Руководство по эксплуатации ВКФУ.468789.109РЭ, 2008г., 69 стр., https://www.rudshel.ru/pdf/Diatest-4.pdf), предназначенный для формирования прецизионных калибровочных сигналов для первичной и периодической поверки электрокардиографических (в том числе ЭКГ-каналов мониторов медицинских), электроэнцефалографических, электромиографических, реографических приборов отечественного и зарубежного производства, и состоит из микроконтроллера, клавиатуры, жидкокристаллического дисплея, источника питания (батарея), преобразователя питания, усилителя-формирователя, программируемого аттенюатора, цепей согласования. В основе формирования сигнала генератора функционального «ДИАТЕСТ-4» лежит прецизионное цифро-аналоговое преобразование кодового образа, находящегося в постоянном запоминающем устройстве микроконтроллера.
Недостатком генератора функционального «ДИАТЕСТ-4» является отсутствие возможности выбора формы испытательных сигналов (форма сигнала может быть изменена только путем смены ПЗУ производителем), отсутствие возможности проводить серии испытаний, где необходимо использовать специфические методики поверок, заложенные производителем электроэнцефалографов (в рамках проведения контроля технического состояния и поверок), а также отсутствие возможности загрузки испытательных сигналов с компьютера. Алгоритм работы данного функционального генератора подразумевает «ручной» способ сравнения тестового сигнала с полученным сигналом на выходе при помощи дополнительного средства измерения – линейки (используется ограниченное число реперных точек, расположенных в пиковых значениях тестового сигнала).
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке устройства для автоматической поверки электроэнцефалографа, обеспечивающего автоматизированное сравнение разных видов эталонных тестовых сигналов, сформированных ЭВМ, с сигналом на выходе электроэнцефалографа, и автоматический анализ отличия эталонного и тестового сигналов при помощи микроконтроллера без дополнительных средств измерений.
Технический результат - увеличение точности контроля технического состояния электроэнцефалографов.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа, содержащее микроконтроллер, клавиатуру, подключенную к входу микроконтроллера, цифроаналоговый преобразователь и жидкокристаллический дисплей, подключенные к выходам микроконтроллера, источник питания, при этом дополнительно снабжено интерфейсной платой, инвертором и суммирующим устройством, к первому входу которого через инвертор подсоединен выход цифроаналогового преобразователя, ко второму входу подсоединен электроэнцефалограф, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу электроэнцефалографа, выход суммирующего устройства соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера, на третий вход микроконтроллера подается сигнал от компьютера через интерфейсную плату, а электропитание всех блоков осуществляется от сетевого источника питания.
Сущность предлагаемого устройства для автоматической поверки электроэнцефалографа заключается во введении в него инвертора и суммирующего устройства, на выходе которого получается сумма инвертированного тестового сигнала, формируемого микроконтроллером и цифроаналоговым преобразователем, и выходным сигналом электроэнцефалографа, аналого-цифрового преобразователя, преобразующего сумму сигналов в цифровую форму, жидкокристаллического дисплея, на который выводятся результаты поверки, интерфейсной платы, через которую осуществляется подключение компьютера для управления устройством для поверки электроэнцефалографа задания произвольной формы тестовых сигналов, что позволит сформировать эталонные тестовые электроэнцефалографические сигналы, необходимые для проведения поверки электроэнцефалографа, при этом повышается точность контроля технического состояния электроэнцефалографа, и сетевого блока питания.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства для автоматической поверки электроэнцефалографа. На фиг. 2 приведен пример одного из тестовых сигналов, формируемый микроконтроллером и цифроаналоговым преобразователем. На фиг. 3 приведен результат автоматического сравнения входного и выходного сигналов, и их оценка (на экране компьютера).
На структурной схеме показано устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа 1, в состав которого входит микроконтроллер 2, к первому входу которого подсоединена клавиатура 3, к первому выходу микроконтроллера 2 присоединен цифроаналоговый преобразователь 4, выход цифроаналогового преобразователя 4 через инвертор 5 подсоединен к первому входу суммирующего устройства 6, а его выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 7, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера 2, ко второму выходу микроконтроллера 2 присоединены жидкокристаллический дисплей 8, к третьему входу микроконтроллера 2 подсоединена интерфейсная плата 9 для организации связи с компьютером 10, электропитание на все блоки устройства для поверки электроэнцефалографа 1 подается от сетевого источника питания 11, выход цифроаналогового преобразователя 4 подсоединен к входу электроэнцефалографа 12, а выход электроэнцефалографа 12 подсоединен ко второму входу суммирующего устройства 6.
Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа работает следующим образом.
При подключении сетевого источника питания 11 к электросети переменного тока ~220 В на его выходе появляется стабилизированное постоянное напряжение, которое подается на все блоки устройства для поверки электроэнцефалографа 1. Клавиатура 3 соединена с микроконтроллером 2 и предназначена для управления работой микроконтроллера 2, с первого выхода которого на вход цифроаналогового преобразователя 4 подается сформированный тестовый сигнал, который цифроаналоговый преобразователь 4 превращает в аналоговый тестовый сигнал заданной формы, один из вариантов которого представлен на фиг. 2, и который затем поступает на вход электроэнцефалографа 12, и с его выхода - на первый вход суммирующего устройства 6. Также с выхода цифроаналогового преобразователя 4 сформированный тестовый сигнал поступает на инвертор 5, инвертируется, и поступает на второй вход суммирующего устройства 6. На выходе суммирующего устройства 6 получается сумма сигналов, поступающих с выхода электроэнцефалографа 12, и инвертированного сигнала с выхода цифроаналогового преобразователя 4. Полученная сумма сигналов с выхода суммирующего устройства 6 подается на аналого-цифровой преобразователь 7, где входной аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму, с выхода аналого-цифрового преобразователя 7 сигнал подается на второй вход микроконтроллера 2, обрабатывается, и результаты поверки выводятся на жидкокристаллический дисплей 8. Формирование разных видов эталонных тестовых электроэнцефалографических сигналов обеспечивает увеличение точности контроля технического состояния электроэнцефалографов.
Формирование разных видов эталонных тестовых электроэнцефалографических сигналов и управление устройством для поверки электроэнцефалографа также возможно при помощи компьютера 10, подключаемого к устройству для поверки электроэнцефалографа 1 через интерфейсную плату 9, что дает возможность применять специфические методики поверок, заложенные производителем электроэнцефалографов.
Таким образом, предложенное устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа, содержащее микроконтроллер с клавиатурой, цифро-аналоговый преобразователь, инвертор, суммирующее устройство, аналого-цифровой преобразователь, интерфейсную плату, жидкокристаллический дисплей и сетевой источник питания обеспечивает увеличение точности поверки электроэнцефалографа.

Claims (1)

  1. Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа, содержащее микроконтроллер, клавиатуру, подключенную к входу микроконтроллера, цифроаналоговый преобразователь и жидкокристаллический дисплей, подключенные к выходам микроконтроллера, источник питания, отличающееся тем, что устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа дополнительно снабжено интерфейсной платой, инвертором и суммирующим устройством, к первому входу которого через инвертор подсоединен выход цифроаналогового преобразователя, ко второму входу подсоединен электроэнцефалограф, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу электроэнцефалографа, выход суммирующего устройства соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера, на третий вход микроконтроллера подается сигнал от компьютера через интерфейсную плату, а электропитание всех блоков осуществляется от сетевого источника питания.
RU2022104672U 2022-02-22 Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа RU212080U1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU212080U1 true RU212080U1 (ru) 2022-07-05

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219028A (en) * 1978-01-09 1980-08-26 Beckman Instruments, Inc. Automatic verifying electroencephalograph system
US9808169B2 (en) * 2010-07-07 2017-11-07 Universite Pierre Et Marie Curie (Paris 6) System for electroencephalographic detection of an inadequacy between the state of a patient placed under ventilatory support and the setting of the machine used for this support, and use of this detection to adjust the setting
RU178128U1 (ru) * 2017-01-09 2018-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Автоматизированное программируемое устройство

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219028A (en) * 1978-01-09 1980-08-26 Beckman Instruments, Inc. Automatic verifying electroencephalograph system
US9808169B2 (en) * 2010-07-07 2017-11-07 Universite Pierre Et Marie Curie (Paris 6) System for electroencephalographic detection of an inadequacy between the state of a patient placed under ventilatory support and the setting of the machine used for this support, and use of this detection to adjust the setting
RU178128U1 (ru) * 2017-01-09 2018-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Автоматизированное программируемое устройство

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАО "РУДНЕВ-ШИЛЯЕВ", Генератор функциональный "ДИАТЕСТ-4", Руководство по эксплуатации ВКФУ.468789.109РЭ, 2008. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kalkman LabVIEW: A software system for data acquisition, data analysis, and instrument control
EP0194105B1 (en) Oximeter
USRE36620E (en) Pulse oximetry testing
US6866639B2 (en) Handheld low voltage testing device
CN111632273B (zh) 一种表面肌电评估诊断及生物反馈电刺激治疗方法
RU212080U1 (ru) Устройство для автоматической поверки электроэнцефалографа
US6830550B2 (en) Stair step voltage actuated measurement method and apparatus
CN116035553A (zh) 一种人体复合参数测量与光电治疗一体化诊疗设备
RU86861U1 (ru) Устройство контроля и оценки физиологических процессов
RU179919U1 (ru) Имитатор для метрологической поверки и испытаний электрокардиографов
KR101417591B1 (ko) 생체신호측정모듈용 멀티스마트 교육실습 시스템
RU184385U9 (ru) Устройство имитации биосигналов человека для испытаний электрокардиографов
JPH04174642A (ja) 神経、筋機能検査装置
Boquete et al. Practical laboratory project in telemedicine: Supervision of electrocardiograms by mobile telephony
RU182373U1 (ru) Имитатор для испытаний аппаратуры кардио-респираторного мониторирования
CN1137745A (zh) 电生理学数据收集系统
CN220342295U (zh) 一种信号模拟发生器
WO2009123498A1 (ru) Устройство контроля и оценки физиологических процессов
CN109452937B (zh) 多功能人体电生理模拟装置及控制方法
RU178128U1 (ru) Автоматизированное программируемое устройство
RU182595U1 (ru) Устройство для метрологической поверки и экспресс-диагностики электрокардиоаппаратуры
Babusiak et al. Bio-amplifier with programmable gain and adjustable leads for basic measurement of bioelectric signals
RU2268641C2 (ru) Дифференциальный вектор-кардиограф
RU2181259C1 (ru) Электромаммограф
Braden et al. A microcomputer-based system for evoked-potential augmenting/reducing measurements