Устройство для выделения вызванных слуховых потенциалов Советский патент 1983 года по МПК A61B5/12 

2. Устройство по п. If о т л ичающеес я тем, что блок выделения сигнала артефакта выполнен в виде последовательно соединенных квадратора,интегратора и порового элемента, ния.

3. Устройство по п. I, отличающееся темг что усилители всех трактов включают элементы автоматического регулирования усиле

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫЗВАННЫХ С 1УХОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ, содержащее ИСТОЧНИК сигналов звуковой частоты, тракт, приема-вызванной биоэлектрической активности гоябвврро , :мо8га/ включающий ЛЕОследовательйо соединенные электрод, усилисешв и Полосовой фильтр, TpiaKT компенсации (Сигналов помехи, включающий последовательно соединённые электрод, усилитель. Полосовой фильтр и узел разности, и накопитель, 6 т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления сигналов артефактов,;в тракт компенсации сигналов помехи дополнительно включены последовательно соединенные блок выделения сигнала артефакта, формирователь импульсов и ключевой элемент, при этом вход блока выделения сигнала артефакта и второй вход ключевого элемента соединены с выходом узла разности, а выход ключевого элемента соединен с входом наW копителя, причем число трактов компенсации сигналов помехи равно чисс лу электродов, но Не менее двух, при этом выосоды формирователя импульсов каждого тракта соединены с § третьими входами ключевого элемента остальных трактов. 1чр о 41 т 0

1

Изобретение относитвя к медицинской технике, в частности к устройствам для исследования вызванных потенциалов слуховой системы челввека.

Известно устройство для исследования вызванных потенциалов слуховой системы человека, содержаицее источник сигналов звуковой чистоты, тракт приема вызванной биоэлектрической активности головного мозга, включающий электрод, усилите ль и полосовой фильтр, тракт ксп«тенсации помехи, состоящий из последовательно соединённых элек рода, усилителя, полосового фильтра и схемы разности, и накопитель сигналов Щ i

Недостатком известното устро|йства является низкая помехоустойчивость, | т.е. эффективность подавления сигналов артефактов. Это объясняется тем, что эффективное вычитание ЭОГ из ЭЭГ достигается лишь в том случае, когда сигналы артефактов на ЭОГ и ЭЭГ имеют одинаковую полярность. Это условие соблюдается лишь в частном случае вертикального движения глаз и при мигании. В общем случае сигналы артефактЬв на ЭЭГ и ЭОГ могут иметь различную- полярность (например, при горизонтальном движении глаз и в этом случае сигналы артефактов при вычитании не только не компенсироваться, а наобррот усиливаться. В результате этого маскирующее и искажающее действие артефактов при регистрсщии вызванных потенциалов не снижается, а усиливается, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на точности результатов исследования .

Цель изобретения - повышение эффективности подавления сигналов ар/тефактов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выделения

слуховых потенциалов г содержащем источник сигналов звуковой частоты/ тракт приема вызванной биоэлектрической активности головного мозга, включающий последовательно соединенные электрод, усилитель и Полосовой фильтр, тракт .компенсации сигналов помехи,включающий последовательно соединенные электрод, усилитель/ полосовой фильтр и узел разности и накопитель, в тракт компенсации сигналов помехи дополнительно включены последовательно соединенные блок выделения сигналов э ртефакта, формирователь импульсов и ключевой элемент, при этом вход.блока выделения сигнала артефакта и второй вход ключевого элемента соединены с выходом узла разности, а выход ключевого элемента соединен со входом накопителя.

Число трактов компенсации сигнало помехи равно числу электродов, но не менее двух и при этом выходы формирователя импульсов каждого тракта соединены с третьими входами ключевого элемента остальных трактов.

Усилители всех трактов включают элементы автоматической регулировки усиления, а блок вьщеления сигнала артефакта выполнен в виде последовательно соединенных квадратора/ интегратора и порогового элемента.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для выделения вызванных потенциалов; на фиг.2 - блок выделения сигнала артефакта.

Устройство для выделения слуховых зызванных потенциаловсодержит источ|ник 1 сигналов звуковой частоты/ тракт 2 приема вызванной- биоэлектрической активности головного мозга/ тракт 3 компенсации сигналов помехи и накопитель 4. Устройство размещает.ся в электро- и звукоизолированной камере 5, в которой помещен испытуе «ый 6.

Источник 1 сигналов звуковой частоты представляет собой тональноимпульсный генератор тональных/шумовых и флюктуирующих электрических сигналов, соединенный с головными телефонами (динамиком) 7.

Тракт 2 приема вызванной биоэлектрической активности головного мозга содержит электрод 8/ усилитель 9 ;И полосовой фильтр 10

Тракт 3 компенсации сигналов помехи содержит не менее двух идентичных каналов 11, 12//кая(дый из которых содержит последовательно соединенные электрод 13 и 14/ усилитель15 и 16/ полосовой фильтр 17/и 19/ узел 19 и 20 разности/ блок 21 и 22 выделения сигн:ала артефакта/ формирователь 23 П 24 импульсов управления и ключевой элемент 25 и 26. В свою очередь блок 21 и 22 вьвде ления сигналов артефакта выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных квадратора 27/ интегратора 28 и порогового элемента 29. Вторые входы-узлов 19 и 20 разности подключены к общему выходу полосового фильтра 10 тракта 2 приема вызванной биоэлектрической активнос а их выходы электрически связаны с соответствующими ключевыми элементам 25 и 26. Вторые входы элементов 25 и 26 подключены к выходгцл формирователей 24 и 23 импульсов соседних ка налов 12 и 11 вычитания/ а их выходы к накопителю 4 сигналов вызванной биоэлектрической активности. Усилитель 9 тракта 2 приема вызванной биоэлектрической активности и усилители 1& и 16 каналов 11 и 12 тракта 3 компенсации сигналов арте фактов включает элементы автоматичес кой регулировки усиления. .Работу устройства рассмотрим отдельно для двух ситуаций. а)Поступившие на входы узлов 19 и 20 разности сигналы артефактов имеют одинаковую полярность, что име ет место, например, при мигании, вер тикальном движении глаз и т.д. В этом случае в обеих узлах 19, 20 разности сигналы артефактов компенси руются (вычитаются), а вызванная био электрическая активность сохраняется практически неизменной и поступает на выходы указанных узлов 19 и 20. С выхода узла 19 разности вызванная биоэлектрическая активность через открытый (по нашему предваритель ному условию) элемент 25 канала 11 поступает на накопитель 4, где и накапливается до заданного значения соотношения сигнал/шум. Выз5занная же биоэлектрическая ак тивность с выхода узла 20 разности на накопитель 4 не поднимается, так как элемент 26 канала 12 закрыт. Аналогичным образом устройство будет-работать в том случае, когда в исходном состоянии открыт элемент 26, канала 12, а элемент 25 канала 11 закрыт, но вызванная биоэлектрическая активность на накопитель 4 будет поступать с выхода узла 20,раз ности. б)Поступившие на входы узла 19 разности сигналы артефактов имеют одинаковую полярность, а на вход узла 20 разности - противоположную полярность . Такая ситуация может иметь место например, при горизонтальном движении глаз испытуемого 6, при котором сигналы артефактов, отводимые с помощью электродов 13 и 14 имеют противоположную полярность. В этом случае в узел 19 разности сигналы артефактов вычитаются и очищенная биоэлектрическая активность с выхода этого узла через открытый элемент 25 поступает на накопитель 4. В узле 20 разности сигналы артефактов не вычитаются (не компенсируются) , а наоборот усиливаются, но на .нак.опитель 4 они не поступают, так как элемент 26 закрыт. Кроме этого, усиленный сигнал артефакта с выхода узла 20 разности поступает на блок 22 выделения сигнала артефакта, в которой после квадрирования и интегрирования сравнивается по амплитуде с некоторым заданным пороговым значением. Сигнал артефакта, превышающий пороговый уровень, из блока 22 поступает на формирователь 24 импульсов управления, который сформирует импульс управления положительной полярности. Сформированный импульс управления положительной полярности не изменяет принятого.исходного положения элементов 2-5 и 26. Если же в исходном состоянии элемент 25 оказал-, ся бы закрытым, то этот импульс управления положительной полярности обеспечил бы открывание элемента 25 и закры вание элемента 26. и, следовательно, вызванная биоэлектрическая активность, очищенная от сигналов артефактов, с выхода узла 19 разности будет беспрепятственно поступать на накопитель 4, а сигнал артефакта после узла 20 разности - задержан. Аналогичным образом устройство работает и в том случае, когда полярность сигналов артефактов одинакова на входах узла 20 разности и противоположна на входах узла 19 разнести. Отличие в том, что вызванная биоэлектрическая активность на накопитель 4 будет .поступать с выхода узла 20 разности, а формирователь 23 будет вырабатыват ь импульсы управления . ключевьми элементами отрицатель.ной полярности. Таким образом, какие бы ни возникли возможные комбинации сигналов артефактов, всегда в одном из каналов 11 или 12 происходит компенсация сигналов артефактов и вызванная биоэлектрическая активность через открытые элементы 25 или 26 этого канала поступает на накопитель 4, а в другом канале 12 или 11 сигнал артефакта вьщеляется и используется для управления ключевыми эл зментами 25 и 26 . каналов И и 12. Благодаря этому вызванная биоэлектрическая активность очищается- от сигналов артефактов . любой полярности, причем происходит .это практически мгновенно, без выбра:сьтаиия реализаций ЭЭГ. и повторения эксперимента.

Л