论文部分内容阅读
听觉诱发电位(auditory evoked potential,AEP)是由特定声音刺激引起的中枢神经系统的生物电反应,在听觉相关的脑科学研究与临床应用上发挥重要作用。当前应用最广的AEP是听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR),常用于听力筛查和听阈评估。在听力检测方面,听觉稳态诱发响应(auditorysteady state response,ASSR)是对声音的电生理信号进行检测的一种快速、客观的检测方法,现已逐渐成为检测大脑在各种神经精神疾病方面的一个生物标志,如自闭症、精神分裂症、躁郁症。其它形式的AEP,如P300或失配负波等,主要用于认知、心理等基础研究领域。随着AEP应用范围的不断扩大和电子计算机技术的快速发展,开始要求检测设备具有便携性、移动性、无线传输性能。目前临床上使用的AEP检测设备主要是进口产品,如：丹麦尔听美、加拿大Vivosonic、美国Neuroscan等,这些进口设备性能优良、便于使用,但价格昂贵。 针对目前AEP检测设备的问题,本文提出了一种基于蓝牙传输的便携式听觉诱发电位测量实验系统,此系统包括采集和校准两部分。采集系统是将独立的声音刺激器和脑电采集器结合到一个80*90*30mm3的系统体积内。二者的处理器通过I/O口进行通信,传递控制指令和反馈信号,完成刺激声的播放和多导脑电信号的同步采集。采用蓝牙模块与上位机连接,通过蓝牙将实时数据传入上位机。系统的整个工作过程是自动的,通过上位机的程序来控制,开启后无实验人员的参与直至实验结束。整个硬件系统采用干电池进行供电,具备便携性并减少了外界干扰。校准系统包括脑电采集器的校准和刺激声校准两部分。脑电校准器是一种微小信号发生器,可产生1～64Hz的正弦波和不同宽度的脉冲波,正弦波可通过拨码开关以1Hz的步长选择频率,其固定振幅为50μV、200μV、2000μV。刺激声校准器由2cc耦合腔、传声器、前置放大器、测量放大器及NI公司的数据采集卡组成,将采集到的刺激声通过采集卡传送到上位机,对其进行显示与分析。 本文通过4个测试来验证系统性能。第一,通过示波器和刺激声校准器对刺激声进行测试,测试其声音特性和与触发信号的同步性;第二,对蓝牙模块的传输性能和传输距离进行测试;第三,通过脑电校准器对脑电放大器进行电气性能测试,包括放大器的输入阻抗、噪声水平;第四,通过一个简单的短声串刺激序列,在3个受试者上完成诱发反应实验。 总之,该AEP测量实验系统能长时间稳定工作,具备便携式、低功耗的优势,可用于听觉诱发反应实验研究。