一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统技术方案

本实用新型专利技术属于磁疗技术领域，公开了一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，包括触发电路、单片机控制电路、隔离电路，传输电路和两路采样电路，所述触发电路的输入与经颅磁刺激主机中的控制板相连接，触发电路的输出与单片机控制电路相连接；单片机控制电路连接两路采样电路，单片机控制电路经隔离电路再连接传输电路，所述传输电路通过USB接口连接经颅磁刺激主机中的上位机；每一路采样电路均由前端滤波放大电路和ADC模数转换电路构成，所述前端滤波放大电路由差分放大电路和运算放大电路构成。本实用新型专利技术解决了肌电原始信号电压较低不易采集且附带杂波从而导致采集电压误差较大的问题。较大的问题。较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统


[0001]本技术涉及医疗器械
，具体涉及一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，用于肌电电位采集。

技术介绍

[0002]磁刺激运动诱发电位(Magnetic motor evoked potential，MEP)是一项检测锥体束功能及周围神经运动传导功能的方法。经颅磁刺激(TMS)主机控制磁场线圈形成磁场刺激大脑皮质运动区，然后用磁刺激运动诱发电位采集装置（MEP装置）采集受试者手上的运动诱发电位，磁刺激无痛苦，操作简单，非侵袭性的大脑刺激的方法，受试者没有疼痛或不适，几乎没有感觉就可以让手随着刺激的节律而抽动，是经颅磁刺激技术诞生的标志。
[0003]但是现有MEP装置普遍使用ADC直接对人体信号进行采样或只经过简单的放大滤波的信号处理后进行ADC采样，这两种采样方式存在着明显的缺陷。根据文献和实际经验，肌电电位过小时，幅值通常在0~5mV内，且往往混合着超低频(接近直流)、50HZ工频干扰，高频的干扰信号等各种杂波，如果使用这两种采样方式进行采样，会导致检测出来的肌电电压误差较大，且存在毛刺达不到精准采集要求的情况，导致医生在治疗过程中出现误诊。

技术实现思路

[0004]为了解决肌电信号过小且毛刺较多、上下级电路之间关联影响的问题，本技术提供一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统。
[0005]本技术通过下述技术方案来实现。一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，包括触发电路、单片机控制电路、隔离电路，传输电路和两路采样电路，所述触发电路的输入与经颅磁刺激主机中的控制板相连接，触发电路的输出与单片机控制电路相连接；单片机控制电路连接两路采样电路，单片机控制电路经隔离电路再连接传输电路，所述传输电路通过USB接口连接经颅磁刺激主机中的上位机；每一路采样电路均由前端滤波放大电路和ADC模数转换电路构成，每一路采样电路的前端滤波放大电路的输入通过5路电极线连接5片电极片，ADC模数转换电路有两路输入，每一路采样电路的前端滤波放大电路的输出连接ADC模数转换电路的一路输入，ADC模数转换电路的输出连接单片机控制电路的输入，所述前端滤波放大电路由差分放大电路和运算放大电路构成。
[0006]更具体的，每一路采样电路上的5路电极线分别为IN1+,IN1
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,IN2+,IN2
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,COM。
[0007]更具体的，所述触发电路由连接器进行输入，输入包括trigger+与trigger
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两路，trigger+与trigger
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接在双向TVS管和第一电容的两极，trigger+在串联第一电阻之后接入光电耦合器的1脚，trigger
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接入光电耦合器的2脚，光电耦合器的3脚接地，光电耦合器的4脚接一个第二电阻后连接至单片机控制电路的PB0口。本技术采用光电耦合器作为耦合器件隔断上下级电路，上下级电路之间不产生影响，从而增加了电路的健壮性、安全性同时还可以减小电路之间的耦合性；于此同时还采用了双向TVS管防止经颅磁刺激主机可能出现高能量的瞬时过压脉冲，保护下级电路的元器件。
[0008]更具体的，所述差分放大电路的输入为电极线IN1+和电极线IN1
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，电极线IN1+连接第二电容的一端，第二电容的另一端与第三电阻的一端和差分放大器的1脚共接，电极线IN1
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连接第三电容的一端，第三电容的另一端与第三电阻的另一端和差分放大器的4脚共接，差分放大器的2脚和3脚接入第四电阻，差分放大器的8脚接5V电源，差分放大器的5脚接0V，差分放大器的6脚接地，差分放大器的7脚为差分放大电路输出。
[0009]更具体的，运算放大电路由运算放大器、第五电阻、第六电阻、第一滤波电容、第二滤波电容构成，运算放大器的3脚连接差分放大器的7脚，运算放大器的1脚接到2脚同时接到第五电阻的一端，第五电阻的另一端接第六电阻的一端和第四滤波电容的一端，第四滤波电容的另一端接地，第六电阻的另一端连接第五滤波电容的一端和运算放大电路的输出，第五滤波电容的另一端接地，运算放大器的8脚接5V电源，运算放大器的4脚接0V。
[0010]更具体的，隔离电路包括隔离器，隔离器的6脚和7脚分别连接单片机控制电路中的MCU控制器的16脚和17脚，隔离器的1脚和8脚分别接5V电源和3.3V电源，隔离器的4脚和5脚分别接0V ；隔离器的2脚和3脚接传输电路芯片的2脚和3脚作为传输电路输入。
[0011]更具体的，所述传输电路芯片采用CH340CU。
[0012]更具体的，所述隔离器为ADUM3201隔离器。
[0013]有益效果：与现有技术相比，本技术采用多层次的放大滤波电路，在不减少稳定性的基础上有效的采集了运动诱发电位且消除了夹带在电位里面的杂波毛刺。触发电路使用光电耦合器作为耦合器件隔断上下级电路，上下级电路之间不产生影响，从而增加了电路的健壮性、安全性同时还可以减小电路之间的耦合性；同时还采用了双向TVS管来防止经颅磁刺激主机可能出现高能量的瞬时过压脉冲，保护下级电路的元器件。使用隔离电路消除由市电转化过来的直流电中的50HZ工频干扰减少对电压测量的误差，并保证使用安全性。解决了肌电原始信号电压较低不易采集且附带了高频噪声、超低频噪声，50 Hz 工频干扰等杂波从而导致采集电压误差较大的问题。
附图说明
[0014]图1是本技术的磁刺激运动诱发电位采集系统与经颅磁刺激主机的框架示意图。
[0015]图2为触发电路图。
[0016]图3为前端滤波放大电路图。
[0017]图4为ADC模数转换电路图；
[0018]图5为单片机控制电路图；
[0019]图6为隔离电路与传输电路图。
[0020]附图标记：连接器P1、双向TVS管T1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、光电耦合器U1、第二电容C2、第三电阻R3、差分放大器U2、第三电容C3、第四电阻R4、运算放大器U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第一滤波电容C4、第二滤波电容C5、ADC芯片U4、MCU控制器U5，第七电阻R7、第六电容C6、按键S1、第八电阻R8、晶振Y1、隔离器U6、传输电路芯片U7、USB端口P2
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术进一步详细阐述。
[0022]参照图1，一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，包括触发电路、单片机控制电路、隔离电路，传输电路和两路采样电路，所述触发电路的输入与经颅磁刺激主机中的控制板相连接，触发电路的输出与单片机控制电路相连接；单片机控制电路连接两路采样电路，单片机控制电路经隔离电路再连接传输电路，所述传输电路通过USB接口连接经颅磁刺激主机中的上位机；每一路采样电路均由前端滤波放大电路和ADC模数转换电路构成，每一路采样电路的前端滤波放大电路的输入通过5路电极线连接5片电极片，ADC模数转换电路有两路输入，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，其特征在于，包括触发电路、单片机控制电路、隔离电路，传输电路和两路采样电路，所述触发电路的输入与经颅磁刺激主机中的控制板相连接，触发电路的输出与单片机控制电路相连接；单片机控制电路连接两路采样电路，单片机控制电路经隔离电路再连接传输电路，所述传输电路通过USB接口连接经颅磁刺激主机中的上位机；每一路采样电路均由前端滤波放大电路和ADC模数转换电路构成，每一路采样电路的前端滤波放大电路的输入通过5路电极线连接5片电极片，ADC模数转换电路有两路输入，每一路采样电路的前端滤波放大电路的输出连接ADC模数转换电路的一路输入，ADC模数转换电路的输出连接单片机控制电路的输入，所述前端滤波放大电路由差分放大电路和运算放大电路构成；每一路采样电路上的5路电极线分别为IN1+,IN1
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,IN2+,IN2
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,COM；所述触发电路由连接器进行输入，输入包括trigger+与trigger
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两路，trigger+与trigger
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接在双向TVS管和第一电容的两极，trigger+在串联第一电阻之后接入光电耦合器的1脚，trigger
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接入光电耦合器的2脚，光电耦合器的3脚接地，光电耦合器的4脚接一个第二电阻后连接至单片机控制电路的PB0口。2.根据权利要求1所述的一种便携式的磁刺激运动诱发电位采集系统，其特征在于，所述差分放大电路的输入为电极线IN1+和电极线IN1
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【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳明昆，谷伟，吴其荣，黄华，温玉文，
申请(专利权)人：江西朴拙医疗设备有限公司，
类型：新型
国别省市：