一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统技术方案

本发明专利技术涉及一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，包括刺激控制主机、视听刺激装置、EEG信号滤波放大器和数字化EEG信号记录装置，该刺激控制主机与视听刺激装置相连接，视听刺激装置通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接，该EEG信号滤波放大器的输出端与数字化EEG信号记录装置相连接，其主要技术特点是：视听刺激装置还通过标记信号分配器与两台体感刺激器的触发信号输入端及EEG信号滤波放大器的标记信号输入端相连接，两台体感刺激器的输出端通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接。本发明专利技术以编程方式实现同时诱发和记录三种感觉通道刺激的功能，解决了现有技术只能实现两种感觉通道刺激联合呈现的问题，拓展了ERPs的研究领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学信号检测领域，尤其是一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统。
技术介绍
事件相关电位(Event Related Potentials, ERPs)是与感觉、认知活动密切相关的一类脑电信号(Electroencephalogram，EEG)。二十世纪六十年代，Sutton等提出了事件相关电位的概念，通过平均叠加技术从头皮表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变，因为事件相关电位与认知过程有密切关系，故被认为是大脑‘内嵌’ 功能的反映，也是我们了解大脑的窗口。ERI^s属于诱发电位(Evoked Potentials,EPs)的一种，诱发电位依据刺激通道分为听觉诱发电位(Auditory Evoked Potentials, AEPs), U^^R^iil (VisualEvoked Potentials, VEPs)(Somatosensory Evoked Potentials, SEPs)等；根据潜伏期长短分为早潜伏期诱发电位、中潜伏期诱发电位、晚 (长)潜伏期诱发电位和慢波。根据人脑认知过程，将诱发电位分为两大类与感觉或运动功能有关的外源性刺激相关电位和与认知功能有关的内源性事件相关电位。视觉、听觉和体感觉等多种感觉通道的刺激均可在自发脑电(EEG)的背景下诱发出ERP信号。近年来由于相关知识的积累和测试技术的进步，新技术在ERP研究中的应用取得快速发展，使跨感觉通道事件相关电位(CMERPs，Cross-Modal Event-Related Potentials)研究成为可能。在日常生活中，人们不得不同时注意多种感官信息以便在复杂环境中做出正确判断，而单一感觉通路刺激的ERP诱发模式对于准确、稳定、快速地分析和定位人的主动性认知活动存在明显的局限。为了更贴近于真实的认知环境和大脑惯常的功能活动状态，跨感觉通路(Cross-Model)刺激在近年来的神经生理学研究中得到广泛关注。Cmeri5s具有多感觉通道数据同时采集，且波幅高、潜伏期短尤其还含有高维度空间分布信息，可弥补单一感觉通道诱发ERP信息单一和无法整合其他感觉信息的局限，成为ERP研究领域中新的研究趋势。CMERI^s作为认知科学和医学神经科学研究中一种新型的研究手段，迄今为止，在认知神经科学和人机交互研究中应用的感觉信号刺激记录系统大多是以视、听、体感单独刺激和视听联合刺激为主，这样就限制的CMERP研究的范围，如在很多环境下需要体感觉、 痛觉等感觉通道与视、听感觉通道一起参与认知神经活动；另一方面，SEP技术在国外先进国家神经外科手术中大量应用，以检测病人术中的神经信号通路状态，以最大限度地保护病人神经系统的安全。但是，现有技术只能实现视觉、听觉两种感觉通道刺激联合，不能将 SEP与VEP和AEP信号结合起来应用，主要原因是三通道联合刺激系统对刺激触发技术的要求比较高，难以同时触发三个通道的刺激并准确标记刺激触发时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，本专利技术通过构建一套可编程同时触发三种感觉通道刺激的系统，能准确标记刺激时间并在一定范围内任意调整三种感觉通道的刺激参数，实现同时诱发和记录三种感觉通道刺激的功能，解决了现有技术只能实现两种感觉通道刺激联合呈现的问题。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，包括刺激控制主机、视听刺激装置、EEG信号滤波放大器和数字化EEG信号记录装置，该刺激控制主机与视听刺激装置相连接，视听刺激装置通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接，该EEG信号滤波放大器的输出端与数字化EEG信号记录装置相连接，视听刺激装置还通过标记信号分配器与两台体感刺激器的触发信号输入端及EEG信号滤波放大器的标记信号输入端相连接，两台体感刺激器的输出端通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接。而且，所述的信号分配器为一分二并口装置，一个并口与两台体感刺激器相连接， 另一个并口与EEG信号滤波放大器相连接。而且，与两台体感刺激器相连接的并口为25针并口，该25针并口的第4针和第5 针分别与两台体感刺激器的触发信号输入端相连接。而且，所述的刺激控制主机包括安装有刺激程序编辑软件的计算机和显示视觉刺激信号的视觉刺激显示器；所述的视听刺激装置为STIM AUDIO SYSTEM P/N1105设备；所述的EEG信号滤波放大器为SynAmps放大器；所述的数字化EEG信号记录装置为安装有EEG 记录分析软件的计算机；所述的体感刺激器为依莱创电刺激器。本专利技术的优点和积极效果是本专利技术通过构建一套视、听、体感三种感觉通道刺激系统，以编程方式实现同时诱发和记录三种感觉通道刺激的功能，同时在一定范围内可任意调整三感觉通道刺激的刺激参数，解决了现有技术只能实现两种感觉通道刺激联合呈现的问题，拓展了 ERPs的研究领域，为三感觉通道联合刺激在认知神经科学和人机交互研究领域的应用提供了可靠的保证。附图说明图1为本专利技术的系统连接示意图；图2为25针并口与两台体感刺激器连接示意图；图3为系统处理流程示意图；图4为本专利技术应用实例的连接示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，如图1所示，包括刺激控制主机、视听刺激装置、标记信号分配器、两台体感刺激器、EEG信号滤波放大器和数字化EEG信号记录装置。刺激控制主机与视听刺激装置相连接，视听刺激装置的标记信号输出端通过标记信号分配器分别连接到两台体感刺激器触发信号输入端和EEG信号滤波放大器标记信号输入端；该视听刺激装置通过被试者与EEG信号滤波放大器的数据接收端相连接，两台体感刺激器的输出端通过被试者与EEG信号滤波放大器的数据接收端相连接，该EEG信号滤波放大器的输出端与数字化EEG信号记录装置相连接。其中，刺激控制主机包括安装有刺激程序编辑软件(Stim2软件)的计算机和用于显示视觉刺激信号的视觉刺激显示器； 视听刺激装置采用STIM AUDIO SYSTEM Ρ/Ν 1105设备，EEG信号滤波放大器采用SynAmps 放大器，数字化EEG信号记录装置为一台安装有EEG记录分析软件(SCan4. 3)的计算机；两台体感刺激器采用珠海市神和医疗设备有限公司生产的依莱创电刺激器(ELECTR0N-ESA)； 标记信号分配器为一分二并口装置，一个并口与两台体感刺激器相连接，另一个并口与EEG 信号滤波放大器相连接，其中，与两台体感刺激器相连接的接口为25针并口，如图2所示， 该25针的第4针和第5针分别连接到两台体感刺激器触发信号输入端，第25针为接地端， 视听刺激装置的标记信号通过25针并口的第4针和第5针触发两台体感刺激器工作。下面结合如图3所示应用实例具体说明本系统的工作过程。按照上述方式将刺激控制主机、视听刺激装置、标记信号分配器、两台体感刺激器、EEG信号滤波放大器和数字化 EEG信号记录装置连接在一起，被试者坐在视觉刺激显示器的前面并带上气动耳机，同时左手与体感刺激器相连接，进行视觉、听觉和体感觉三种刺激，其中每类刺激又包括靶刺激和非靶刺激两种形式。视觉刺激呈现在17本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，包括刺激控制主机、视听刺激装置、ＥＥＧ信号滤波放大器和数字化ＥＥＧ信号记录装置，该刺激控制主机与视听刺激装置相连接，视听刺激装置通过被试者与ＥＥＧ信号滤波放大器相连接，该ＥＥＧ信号滤波放大器的输出端与数字化ＥＥＧ信号记录装置相连接，其特征在于：视听刺激装置还通过标记信号分配器与两台体感刺激器的触发信号输入端及ＥＥＧ信号滤波放大器的标记信号输入端相连接，两台体感刺激器的输出端通过被试者与ＥＥＧ信号滤波放大器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，包括刺激控制主机、视听刺激装置、EEG信号滤波放大器和数字化EEG信号记录装置，该刺激控制主机与视听刺激装置相连接，视听刺激装置通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接，该EEG信号滤波放大器的输出端与数字化EEG信号记录装置相连接，其特征在于视听刺激装置还通过标记信号分配器与两台体感刺激器的触发信号输入端及EEG信号滤波放大器的标记信号输入端相连接，两台体感刺激器的输出端通过被试者与EEG信号滤波放大器相连接。2.根据权利要求1所述的一种视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统，其特征在于所述的信号分配器为一分二并口装置，一个并口与两台体感刺激器相连接，另一个并口与EE...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悟夷，胡勇，谢小波，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：12