一种脑电涨落信号分析仪制造技术

一种脑电涨落信号的分析仪，其特征在于，它包括电极、数字化脑电信号放大器或脑电记录盒、个人计算机、数据处理器、终端处理器，并依次连接，其中，电极采集脑电信号，传送到数字化脑电信号放大器和／或脑电信号记录盒，对信号接受、放大、数模转换、数字滤波或／和数据存储，信号再上传至个人计算机，由与计算机相连的数据处理器完成数据处理和涨落分析，分析结果传输到终端处理器进行存储、显示或打印。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种脑电涨落信号分析仪
本技术涉及医疗仪器领域，尤其涉及一种应用计算机技术对脑电涨落信号进行分析的装置。
技术介绍
理论上说，人和动物脑的生理和病理状态、脑的功能活动是可以如同心电图那样通过对脑电信号的检测获知的。目前医疗上在用的脑电图仪有模拟信号和数字信号两种。然而由于脑电信号非常微弱而复杂，即便是抗干扰性较强的数字化脑电图仪也远不能满足临床医疗的需要，致使脑电图的诊断意义较之心电图落后很多。对脑电涨落信号进行检测分析以判断脑功能状况和所患疾病，是中国航天医学的研究成果，其临床意义远高于普通脑电图。因此，能够对脑电涨落信号进行全面、深入、准确分析的方法和相应的仪器设备便成为医学界的需要。中国专利ZL96244175.9“脑电超慢涨落分析仪”的功能是对脑电信号进行采集、放大、定时采样、数模转换及数据预处理，将处理过的信号传输给个人计算机。该专利技术将脑电信号的采集技术提高到一个新的水平，但是该设备并没有将所采集的脑电信号进行分析的功能，所能呈现给医生的还只是脑电的波型即脑电图。至于医生能从脑电图中获取多少对诊断有用的信息，就凭医生个人对脑电波型的辨识能力，依然没有满足为临床医疗提供依据的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种应用当代计算机技术对脑电信号进行分析的设备，用它可以测得一系列脑电数据参数，并以多种方式显示，为脑功能检测和疾病诊断提供依据。以下先对实现本技术目的的技术方案所涉及、使用的若干技术名词、术语，参考梅磊著《ET-脑功能研究新技术》(国防工业出版社，1994)作如下定义和解释。S谱：本专利技术所检测脑电的频率范围在以mHz计的超慢波范围内。这个谱系被称为超慢谱(Supra-s low pedigree)，简称S谱。组成S谱的谱线按其频率高低，分别称为S1、S2、S3……。如1mHz频率对应的谱线为S1，2mHz频率对应的谱线为S2，以此类推。基频：比较常用的，与脑内神经递质关系比较密切的几个脑电频率，如1、2、3、4、-->5、6、7、11、13mHz等频率称为基频。基本谱系：基频所对应的谱系称为基本谱系。优势频率、优势谱线、最优值：将每个导联下各个频率的功率值从大到小排序，前n个数值的频率即D1-Dn称优势频率；优势频率对应的谱线为优势谱线；优势频率的功率值为最优值。最优频、最优谱线：每导联优势频率中的最大值D1称为最优频，最优频所对应的谱线称为最优谱线。连频：进入优势频率区的谱线有时出现其数值相连续现象，如2、3、4…mHz，称之为连续频率，即连频。异频：S谱中非谐振频率(频率值为大于13的质数)及其倍频所形成的谱线称为异频。特频：S谱中频率为23mHz、27mHz、28mHz、29mHz及其谐频(如46mHz、54mHz、…)的一系列特征频率称为特频。特征谱线：连频、异频、特频、最优频所对应的谱线统称为特征谱线。A/P、L/R：按导联空间分布位置，计算每一频率前后两个导联功率值比值(如F3导联/C3导联)，称为前后比值，写作A/P。将左右脑相同位置的导联的功率值进行比较，计算其比值(如F3导联/F4导联)，称为左右比值，写作L/R。涨落数值：泛指S谱系分析中获得的各个谱系的数值。本技术的目的是按以下技术方案实现的。本技术包括电极、数字化脑电信号放大器或脑电记录盒、个人计算机、数据处理器、终端处理器。它们依次连接。其中，电极采集脑电信号，信号传送到数字化脑电信号放大器和/或脑电信号记录盒，对信号接受、放大、数模转换、数字滤波或/和数据存储，数字化脑电信号放大器和/或脑电信号记录盒中的数据上传至个人计算机，由与计算机相连的数据处理器完成数据处理和涨落分析，分析结果传输到终端处理器进行存储、显示或打印。所述电极的放置方法可选取任意一种导联连接方法中的一个或几个导联的组合。所述数字化脑电信号放大器和/或脑电信号记录盒包括信号接受器、信号放大器、数模转换器、数字滤波器或/和数据存储器。所述数据处理器包括进行第一层次分析的常规功率谱分析模块、脑电功率涨落信号分析模块、脑电涨落图分析模块和S谱系分析模块。它们依次相连，上一模块产生的数据传-->送到下一模块进行运算分析。数据处理器还可包括进行第二层次分析的以下24个模块中的任意个模块。第二层次分析模块接受第一层次分析模块的分析结果(数据)作进一步分析。为叙述方便，给第二层次分析模块分别冠以序号：与脑电功率涨落信号分析模块相连并接受其数据的(1)熵值运算模块和(2)单频竞争分析模块；与S谱系分析模块相连并接受其数据的(3)S谱总谱分析模块；(4)基本谱系分析模块；(5)最优值分析模块；(6)A/P逆转，L/R失衡情况分析模块；(7)特频分析模块；(8)异频分析模块；(9)连频分析模块；(10)最优频分析模块；(11)S谱系功率空间分布分析模块；(12)单频功率分布分析模块；(13)平均功率分布分析模块；(14)功率相对值A/P、L/R分析模块；(15)长时程S谱系曲线分析模块；(16)长时程优势谱线曲线分析模块；(17)长时程基本谱系曲线分析模块；(18)长时程功率空间分布曲线分析模块；(19)长时程熵值曲线分析模块；(20)长时程特频曲线分析模块；(21)长时程连频曲线分析模块；(22)长时程基本谱系功率空间分布曲线分析模块；(23)长时程常规功率谱曲线分析模块；(24)长时程事件标记识别模块。以下对两层次各分析模块分别叙述。在第一层次分析模块中，所述常规功率谱分析模块，用于对给定时间长度的时域脑电信号做功率谱分析，得到功率谱，可表示为P(k)=1N|XN(k)|2;]]>所述脑电功率涨落信号分析模块，用于选择边瓣幅值小且衰减快的窗函数，它表示为ω(n)=0.5-0.5cos(2πnN),n=0,1,...N-1.,]]>对脑电信号x(n)数据进行截短，得到xN(n)＝x(n)ω(n)；对上述信号xN(n)＝x(n)ω(n)做功率谱分析，采样时间为T秒，计算FFT得到频谱的频域分辨率为1/T，选择出能量最大的功率幅值p及相应的频率f；按时间顺序对总的时间长度为N秒的时域脑电信号按T秒进行分段，依次对每段数据进行上述常规功率谱分析模块的分析、脑电功率涨落信号分析模块的分析，得到最大功率幅值的时间涨落信号p(n)和相应频率涨落信号f(n)，n＝1……n，n＝N/T。它表示了总时间内功率及相应最大幅值的涨落过程。所述脑电涨落图分析模块，用于对长度为n点的最大功率幅值涨落信号p(n)进行分析。乘上长度为n的Hanning窗，再做功率谱分析，数据时间长度单位为N秒，因而频域分辨率为1/N Hz，取功率谱分析结果中频带一定范围的谱线组成脑电涨落图。当总采样时间大于N秒时，以N秒为单位进行段落划分，对每一段分别进行上述常规功率谱分析模块、脑-->电功率涨落信号分析模块、脑电涨落图分析模块的运算过程。所述S谱系分析模块，用于从每一个导联脑电涨落图中找出幅值最大的几条优势谱线D1-Dn，按幅值从大到小排序，得到单一导联数据的S谱，共n个数值；综合所有N导联共得到N*n条优势谱线，把频率相同的优势谱线的数目累加，得到S谱总谱。以下对第二层次分析模块分别叙述。第一层次中的脑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑电涨落信号的分析仪，其特征在于，它包括电极、数字化脑电信号放大器或脑电记录盒、个人计算机、数据处理器、终端处理器，并依次连接，其中，电极采集脑电信号，传送到数字化脑电信号放大器和/或脑电信号记录盒，对信号接受、放大、数模转换、数字滤波或/和数据存储，信号再上传至个人计算机，由与计算机相连的数据处理器完成数据处理和涨落分析，分析结果传输到终端处理器进行存储、显示或打印。2.如权利要求1所述的脑电信号涨落分析仪，其特征在于，所述数字化脑电信号放大器和/或脑电信号记录盒包括信号接受器、信号放大器、数模转换器、数字滤波器或/和数据存储器。3.如权利要求1所述的脑电信号涨落分析仪，其特征在于，所述数据处理器包括常规功率谱分析模块、脑电功率涨落信号分析模块、脑涨落图分析模块和S谱系分析分析模块。4.如权利要求3所述的脑电信号涨落分析仪，其特征在于，所述脑电功率涨落信号分析模块包括(1)熵值运算模块和(2)单频竞争分析模块中的一个或两个模块。5.如权利要求3所述的脑电信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建兰，刘恩红，
申请(专利权)人：徐建兰，刘恩红，
类型：实用新型
国别省市：