脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪及动态显示、测绘方法技术

本发明专利技术公开了脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪及动态显示、测绘方法，脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪包括１６驱动测量电极、数字合成正弦波信号源、正弦波恒流源、电位／相位检测电路、高速Ａ／Ｄ采集电路、高速微处理器、ＰＣ机，动态显示、测绘脑电阻抗分布地形图的方法采用网络拓扑的方法，按标幺值处理采集的脑电阻抗数据，由ＰＣ机动态显示、测绘脑电阻抗分布地形图。本发明专利技术对被监测者无损伤，可以进行床旁监护，随时了解颅内组织出血、缺血的发展情况，对脑水肿和脑梗塞等脑部病症的变化过程，采用对脑电阻抗分布进行实时监测，并实时以图形的方式显示，给医生一个较为直观的反映，便于医生对病情准确的判断、可以准确的判断相应病症位置，便于治疗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医疗器械，特别涉及一种以图形方式实时动态显示脑电阻抗分布的脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪及其动态显示测绘、脑电阻抗分布地形图的方法。
技术介绍
在临床医学上，脑水肿(脑梗塞和脑出血)是近年国内发病率和死亡率均进入前三位的常见致死性病变。抢救是否及时，是挽救生命和减少后遗症的关键。临床脑水肿主要通过CT、常规磁共振(MRI)及MRI弥散加权成像(DWI)等方式检测，虽可准确判断瞬时脑水肿的范围和程度，在临床过程中，缺乏实时的水肿演变信息。由于CT的放射性，CT不能长期使用，是不适合用做临床监护。 近年研究表明，从脑出血开始到48小时以内，有大约30％-50％的病人的出血仍在继续。另外，出血48小时-72小时后，血肿周围的脑组织开始出现水肿，以后水肿继续发展数周，使神经细胞逐渐凋亡，所以，在脑水肿发生和发展的数周内的治疗与用药，是拯救病人和预后是否良好的关键。中国专利技术专利公开日为2003年5月28日，公开号为CN1419889A，专利技术创造名称为“无创临床监测颅内水肿的方法”，公开了一种无创临床监测颅内水肿的方法，其不足之处在于只能监测颅内水肿的变化曲线，不能实时动态显示脑电阻抗分布的脑电阻抗分布地形图。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种可以对脑水肿和脑梗塞等脑部病症的变化过程，采用对脑电阻抗分布进行实时监测，并实时以图形的方式显示，给医生一个较为直观的反映，便于医生对病情准确的判断、可以准确的判断相应病症位置、便于治疗的以图形方式实时动态显示脑电阻抗分布的脑电阻抗分布地形图动态显示、测绘仪及其动态显示测绘脑电阻抗分布地形图的方法。 本专利技术的技术方案如下一种脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，包括16驱动测量电极、数字合成正弦波信号源、正弦波恒流源、电位/相位检测电路、高速A/D采集电路、高速微处理器、PC机，16驱动测量电极与模拟开关阵列连接，模拟开关阵列的输入端与正弦波恒流源的输出端连接，正弦波恒流源的输入端与数字合成正弦波信号源的输出端连接；电位/相位检测电路的输出端与高速A/D采集电路的输入端连接，高速A/D采集电路与高速微处理器连接；高速微处理器的输出端分别与数字合成正弦波信号源、模拟开关阵列、PC机的输入端连接；PC机内设有脑电阻抗地形图绘制系统，PC机带有显示屏；其中，16驱动测量电极、数字合成正弦波信号源、正弦波恒流源、电位/相位检测电路、模拟开关阵列、高速A/D采集电路、高速微处理器、PC机用于完成脑电阻抗数据采集；16驱动测量电极用于布置在人体头颅上，作为激励信号的注入和测量信号的提取；数字合成正弦波信号源用于提供正弦波信号；正弦波恒流源用于产生低频电流激励信号；电位/相位检测电路用于检测电压、电流信号以及电压电流之间的相位；模拟开关阵列用于协调各个测量电极之间的组合，以便获取被测对象更多的信息；PC机内设有的脑电阻抗地形图绘制系统，用于将采集脑电阻抗数据绘制成图形；PC机的显示屏用于将绘制脑电阻抗图形时实显示。 在高速微处理器与PC机之间还连接有光电隔离电路，高速微处理器的输出端与光电隔离电路的输入端与连接，光电隔离电路的输出端与PC机的输入端与连接。 所述的16驱动测量电极按下列排布，左额极FP1、右额极FP2、左前颞极F7、左额极F3、右额极F4、右前颞极F8、左中颞极T3、左中间部极C3、右中间部极C4、右中颞极T4、左后颞极T5、左顶叶部极P3、右顶叶部极P4、右后颞极T6、左枕叶部极O1、右枕叶部极O2；左额极FP1、右额极FP1组成第一行，左前颞极F7、左额极F3、右额极F4、右前颞极F8组成第二行，左中颞极T3、左中间部极C3、右中间部极C4、右中颞极T4组成第三行，左后颞极T5、左顶叶部极P3、右顶叶部极P4、右后颞极T6组成第四行，左枕叶部极O1、右枕叶部极O2组成第五行；而左前颞极F7、左中颞极T3、左后颞极T5组成一列，左额极FP1、左额极F3、左中间部极C3、左顶叶部极P3组成一列，右额极FP2、右额极F4、右中间部极C4、右顶叶部极P4组成一列，右前颞极F8、右中颞极T4、右后颞极T6组成一列。 所述的正弦波信号源由频率发生器、分频电路、D/A转换器、滤波器组成，频率发生器的输出端与分频电路的输入端与连接；分频电路的输出端与D/A转换器输入端连接；D/A转换器的输出端与滤波器输入端连接；滤波器的输出端与正弦波恒流源的输入端连接；高速微处理器的输出端与分频电路的输入端与连接。 所述的电位/相位检测电路由仪表放大器、高通滤波电路、有效值转换电路、电压电流相位检测电路、低通滤波电路组成，高通滤波电路的输入端与正弦波恒流源的输出端连接，高通滤波电路的输出端与仪表放大器、有效值转换电路的输入端连接；有效值转换电路的输出端与低通滤波电路的输入端连接，低通滤波电路的输出端与高速微处理器输入端连接；仪表放大器的输出端与电压电流相位检测电路的输入端连接，电压电流相位检测电路的输出端与高速A/D采集电路的输入端连接；高速微处理器的输出端与电压电流相位检测电路的输入端连接。 所述的PC机还设有存储器和数据输出端口，存储器用于保存采集的脑电阻抗数据以及绘制的图形；数据输出端口用于数据传输和与打印机连接，打印脑电阻抗分布地形图。 一种用上述脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪动态显示、测绘脑电阻抗分布地形图的方法，包含以下步骤a)、将16驱动测量电极布置在被测人的头颅上，左额极FP1置于左额、右额极FP2置于右额、左前颞极F7置于左前颞、左额极F3置于左额、右额极F4置于右额、右前颞极F8置于右前颞、左中颞极T3置于左中颞、左中间部极C3置于左中间、右中间部极C4置于右中间、右中颞极T4置于右中颞、左后颞极T5置于左后颞、左顶叶部极P3置于左顶叶、右顶叶部极P4置于右顶叶、右后颞极T6置于右后颞、左枕叶部极O1左枕叶、右枕叶部极O2置于右枕叶；b)、启动脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，电流依次由一个电极注入，余下15个电极作为电流流出；首先以FP2电极为流出，测量每相邻两电极的电势差，由此可得43个电势差数据，然后改变电流流出电极，又得43个电势差数据，当电流由FP1注入时，依照上述方法可得到15组43个相邻电极电势差的数据，由于注入电流的幅值一致，所以电势差除以电流就可得到每相邻两电极间的电阻抗值，最后将15组数据求一次均方根值，得到电极FP1为注入电极时的邻两电极间的电阻抗值； 再更换电流流入的电极，又可以得到一个43个数据表示的相邻两电极间的电阻抗；电流由16个电极都流入过一次后，即完成一次测量，一共得到16组43个电阻抗数据，将这16组数据再求一次均方根值，得到最终的每相邻两电极间的电阻抗值43个；c)、进行网络拓扑将相邻的电极连接，形成内部的8个小正方形以及外围的四个正三角形，同时有8个新节点产生，一共是36个三角形与24个节点；每两个电极代表的节点之间的值是由前面的测量得到的，新产生节点与电极代表的节点之间的值是其所在边上电阻抗值的一半。 d)、数据处理绘制图形采用的色谱是按标幺值处理，在0-1.0范围内分成30个等级，因此在绘制前需要将各条边的阻抗值进行归一化处理，用于归一的最小值Rmin默认设为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，包括１６驱动测量电极（１）、数字合成正弦波信号源（２）、正弦波恒流源（３）、电位／相位检测电路（４）、高速Ａ／Ｄ采集电路（６）、高速微处理器（７）、ＰＣ机（９），其特征在于：１６驱动测量电极（１）与模拟开关阵列（５）连接，模拟开关阵列（５）的输入端与正弦波恒流源（３）的输出端连接，正弦波恒流源（３）的输入端与数字合成正弦波信号源（２）的输出端连接；电位／相位检测电路（４）的输出端与高速Ａ／Ｄ采集电路（６）的输入端连接，高速Ａ／Ｄ采集电路（６）与高速微处理器（７）连接；高速微处理器（７）的输出端分别与数字合成正弦波信号源（２）、模拟开关阵列（５）、ＰＣ机（９）的输入端连接；ＰＣ机（９）内设有脑电阻抗地形图绘制系统，ＰＣ机（９）带有显示屏；其中，１６驱动测量电极（１）、 数字合成正弦波信号源（２）、正弦波恒流源（３）、电位／相位检测电路（４）、模拟开关阵列（５）、高速Ａ／Ｄ采集电路（６）、高速微处理器（７）、ＰＣ机（９）用于完成脑电阻抗数据采集；１６驱动测量电极（１）用于布置在人体头颅上，作为激励信 号的注入和测量信号的提取；数字合成正弦波信号源（２）用于提供正弦波信号；正弦波恒流源（３）用于产生低频电流激励信号；电位／相位检测电路（４）用于检测电压、电流信号以及电压电流之间的相位；模拟开关阵列（５）用于 协调各个测量电极之间的组合，以便获取被测对象更多的信息；ＰＣ机（９）内设有的脑电阻抗地形图绘制系统，用于将采集脑电阻抗数据绘制成图形；ＰＣ机（９）的显示屏用于将绘制脑电阻抗图形时实显示。...

【技术特征摘要】
1.一种脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，包括16驱动测量电极(1)、数字合成正弦波信号源(2)、正弦波恒流源(3)、电位/相位检测电路(4)、高速A/D采集电路(6)、高速微处理器(7)、PC机(9)，其特征在于16驱动测量电极(1)与模拟开关阵列(5)连接，模拟开关阵列(5)的输入端与正弦波恒流源(3)的输出端连接，正弦波恒流源(3)的输入端与数字合成正弦波信号源(2)的输出端连接；电位/相位检测电路(4)的输出端与高速A/D采集电路(6)的输入端连接，高速A/D采集电路(6)与高速微处理器(7)连接；高速微处理器(7)的输出端分别与数字合成正弦波信号源(2)、模拟开关阵列(5)、PC机(9)的输入端连接；PC机(9)内设有脑电阻抗地形图绘制系统，PC机(9)带有显示屏；其中，16驱动测量电极(1)、数字合成正弦波信号源(2)、正弦波恒流源(3)、电位/相位检测电路(4)、模拟开关阵列(5)、高速A/D采集电路(6)、高速微处理器(7)、PC机(9)用于完成脑电阻抗数据采集；16驱动测量电极(1)用于布置在人体头颅上，作为激励信号的注入和测量信号的提取；数字合成正弦波信号源(2)用于提供正弦波信号；正弦波恒流源(3)用于产生低频电流激励信号；电位/相位检测电路(4)用于检测电压、电流信号以及电压电流之间的相位；模拟开关阵列(5)用于协调各个测量电极之间的组合，以便获取被测对象更多的信息；PC机(9)内设有的脑电阻抗地形图绘制系统，用于将采集脑电阻抗数据绘制成图形；PC机(9)的显示屏用于将绘制脑电阻抗图形时实显示。2.根据权利要求1所述的脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，其特征在于在高速微处理器(7)与PC机(9)之间还连接有光电隔离电路(8)，高速微处理器(7)的输出端与光电隔离电路(8)的输入端与连接，光电隔离电路(8)的输出端与PC机(9)的输入端与连接。3.根据权利要求1所述的脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，其特征在于所述的16驱动测量电极(1)按下列排布，左额极FP1、右额极FP2、左前颞极F7、左额极F3、右额极F4、右前颞极F8、左中颞极T3、左中间部极C3、右中间部极C4、右中颞极T4、左后颞极T5、左顶叶部极P3、右顶叶部极P4、右后颞极T6、左枕叶部极01、右枕叶部极02；左额极FP1、右额极FP1组成第一行，左前颞极F7、左额极F3、右额极F4、右前颞极F8组成第二行，左中颞极T3、左中间部极C3、右中间部极C4、右中颞极T4组成第三行，左后颞极T5、左顶叶部极P3、右顶叶部极P4、右后颞极T6组成第四行，左枕叶部极01、右枕叶部极02组成第五行；而左前颞极F7、左中颞极T3、左后颞极T5组成一列，左额极FP1、左额极F3、左中间部极C3、左顶叶部极P3组成一列，右额极FP2、右额极F4、右中间部极C4、右顶叶部极P4组成一列，右前颞极F8、右中颞极T4、右后颞极T6组成一列。4.根据权利要求1所述的脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，其特征在于所述的正弦波信号源(2)由频率发生器(21)、分频电路(22)、D/A转换器(23)、滤波器(24)组成，频率发生器(21)的输出端与分频电路(22)的输入端与连接；分频电路(22)的输出端与D/A转换器(23)输入端连接；D/A转换器(23)的输出端与滤波器(24)输入端连接；滤波器(24)的输出端与正弦波恒流源(3)的输入端连接；高速微处理器(7)的输出端与分频电路(22)的输入端与连接。5.根据权利要求1所述的脑电阻抗分布地形图动态显示测绘仪，其特征在于所述的电位/相位检测电路(4)由仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占龙，何为，王平，罗辞勇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]