Устройство для выделения вызванных слуховых потенциалов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫЗВАННЫХ С 1УХОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ, содержащее ИСТОЧНИК сигналов звуковой частоты, тракт, приема-вызванной биоэлектрической активности гоябвврро , :мо8га/ включающий ЛЕОследовательйо соединенные электрод, усилисешв и Полосовой фильтр, TpiaKT компенсации (Сигналов помехи, включающий последовательно соединённые электрод, усилитель . Полосовой фильтр и узел разности , и накопитель, 6 т л и ч а ю .щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления сигналов артефактов,;в тракт компенсации сигналов помехи дополнительно включены последовательно соединенные блок выделения сигнала артефакта, формирователь импульсов и ключевой элемент, при этом вход блока выделения сигнала артефакта и второй вход ключевого элемента соединены с выходом узла разности, а выход ключевого элемента соединен с входом наW копителя, причем число трактов компенсации сигналов помехи равно чисс лу электродов, но Не менее двух, при этом выосоды формирователя импульсов каждого тракта соединены с § третьими входами ключевого элемента остальных трактов. 1чр о 41 т 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 (5Р А 61 В 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1 I с

Ф .

I с

f;

"1«-««- ..

Cb :аа ф

Cb

«Q6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

AQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 338 1975/13 (22) 16.10.81 (46) 07.07.83. Бюл, в 25 (72) В.П. Овсяник, И.И. Kosnos

Л.С. Коваленко, И.В . Марчук и А.Н. Вовчинркий (71) Ордена Трудового Красного Знаw мени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР и Киевский научно-исследовательский институт отоларингологии им, A.È. Колоиийченко (53) 615.47,1(088.8) (56) 1. Марчук И.В. и др. Автомати зированный комплекс для регулирова ния и анализа вызванных потенциалов слуховой системы человека.- Медицинская техника . 1978 9 2 с,. 2426 ° (54)(57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЦЦЕЛЕНИЯ .ВЫЗВАННЫХ СЛУХОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ со держащее источник сигналов звуковой. частоты, трах,приема.вызванной биоэлектрической активности голОвнОРО ,мозга, включающий последовательно !,SU„„1026768 соединенные электрод, усиливель и полосовой фильтр ., тракт компенсации

I сигналов помехи, .включающий последо вательно соединенные. электрод, усилитель;. полосовой фильтр и узел разности, и накопитель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления сигналов артефактов,.s тракт компенсации сигналов помехи дополнительно включены последовательно соединенные блок выделения сигнала артефакта формирователь импульсов и ключевой элемент, при этом вход блока выделения сигнала артефакта и.второй вход ключевого элемента соединены с выходом узла разности, а выход ключе- Я вого элемента соединен с входом накопителя, причем число трактов ком« ф/ф пенсации сигналов помехи равно чисФ лу. электродов, но не менее двух при этом выходы формирователя импульсов каждого тракта соединены с третьими входами ключевого элемента

8 остальных трактов.

Ю

1026768

2. Устройство но ц, 2, о т л ичающеес я тем, чтоблок выделения сигнала артефакта выполнен в виде последовательно соединенных квадратора,интегратора и порового элемента.

Изобретение относитея к медицинской технике, в частности к устройствам для исследования вызванных потен циалов слуховой системы человека.

Известно устройство для исследо- вания вызванных потенциалов слуховой системы человека, содержащее источник сигналов звуковой чистоты тракт приема вызванной биоэпектричеСкой ак- q тивности головного мозга,.включающий электрод, усилитель и полосовой фильтр, тракт компенсации помехи, состоящий из последовательно соединенных элека рода, усилителя, полосового филътра 5 и схемы разности и накопитель сигналов Ц .

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, т.е. эффективность подавления сигналов артефактов. Это объясняется тем, что эффективное вычитание ЭОГ из

ЭЭГ достигается лишь в том случае, когда сигналы артефактов на ЭОГ и

ЭЭГ имеют одинаковую полярность. Это условие соблюдается лишь в частном случае вертикалъного движения глаз и при мигании. В общем случае сигна- лы артефактов на ЭЭГ и ЭОГ могут иметь различную. полярность (например, при горизонтальном движении глаз З0 и в этом случае сигналы артефактов при вычитании моГут не только не компенсироваться, а наоборот усиливатьея. В результате этого маскирую. щее и искажающее действие артефактов,З5 при регистрации вызванных потенциалов не снижается, а усиливается, что; в свою очередь, отрицателъно аказывается на точности результатов исследования. 40

Цель изобретения - повышение эффективности подавления сигналов артефактов .

Поставленная цель достигается тем, что в. Устройстве для выделения 45 слуховых потенциалов, содержащем источник сигналов звуковой частоты, тракт приема вызванной биоэлектрической активности головного мозга включающий последовательно соединенные электрод, усилитель и полосовой фильтр, тракт .компенсации сигналов помехи, включающий последовательно соединенные электрод, усилитель полосовой фильтр и узел разности и накопитель, в тракт компенсации сигна3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что усилители всех трактов включают элементы авто матического регулирования усиления.

2 лов помехи дополнительно включены последовательно соединенные блок выделения сигналов артефакта формирователь импульсов и ключевой элемент, при этом вход блока выделения сигнала артефакта и второй вход ключевого элемента соединены с выходом узла разности, а выход ключевого элемента соединен со входом накопителя.

Число трактов компенсации сигналов помехи равно числу электродов, но не менее двух и при этом выходы формирователя импульсов каждого тракта соединены с третьими входами ключевого элемента остальных трактов.

Усилители всех трактов включают элементы автоматической регулировки усиления, а блок выделения сигнала артефакта выполнен в виде последовательно соединенных квадратора, интегратора и порогового элемента.

На фиг.l изображена блок-схема устройства для выделения вызванных потенциалов; на фиг.2 - блок выделения сигнала артефакта.

Ф

Устройство для выделения слуховых вызванных потенциалов содержит источ: ник 1 сигналов звуковой частоты, тракт 2 приема вызванной. биоэлектрической активности головного мозга, тракт 3 компенсации сигналов помехи и накопитель 4. Устройство размещает. .ся в электро- и звукоизолирвванной камере 5, s которой помещен испытуеЪ!ый 6.

Источник 1 сигналов звуковой частоты представляет собой тональноимпульсный генератор тональных шумовых и флюктуирующих электрических сигналов, соединенный с головными телефонами (динамиком) 7.

Тракт 2 приема вызванной биоэлектрической активности головного мозга содержит электрод 8, усилитель 9 ,и полосовой фильтр 10

° Ф

Тракт 3 компенсации сигналов помехи содержит не менее двух идентичных каналов 11, 12,,с каждый из которых содержит последовательно соединенные электрод 13 и 14, усилитель 15 и 16, полосовой фильтр 17,и 18, узел 19 и

20 разности, блок 21 и 22 выделения. сигнала артефакта, формирователь 23 я 24 импульсов управления и ключевой влемент 25 и 26.

1026768

В свою очередь блок 21 и 22 выделения сигналов артефакта выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных квадратора 27, интегратора 28 и порогового элемента 29.

Вторые входы узлов 19 и 20 раз- 5 ности подключены к общему выходу полосового фильтра 10 тракта 2 приема вызванной биоэлектрической активности, а их выходы электрически связаны с соответствующими ключевыми элементами 10

25 и 26. Вторые входы элементов 25 и 26 подключены к выходам формирователей 24 и 23 импульсов соседних каналов 12 и 11 вычитания, а их выходы . к накопителю 4 сигналов вызванной 5 биоэлектрической активности. усилитель 9 тракта 2 приема вызванной биоэлектрической активности и усилители 15 и 16 каналов 11 и 12 тракта 3 компенсации сигналов артефактов включает элементы автоматической регулировки усиления.

Работу устройства рассмотрим отдельно для двух ситуаций. а) Поступившие на входы узлов 19 и 20 разности сигналы артефактов имеют одинаковую полярность, что имеет место, например, при мигании, вертикальном движении глаз и т.д, В этом случае в обеих узлах 19, 20 разности сигналы артефактов компенси-З ) руются (вычитаются), а вызванная биоэлектрическая активность сохраняется. практически неизменной и поступает на выходы указанных узлов 19 и 20, С выхода узла 19 разности вызван- 35 ная биоэлектрическая активность через открытый (по нашему предварительному условию) элемент 25 канала 11 поступает на накопитель 4, где и накапливается до заданного значения 4() .,соотношения сигнал/шум.

Вызванная же биоэлектрическая активность с выхода узла 20 разности на накопитель 4 не поднимается, так как элемент 26 канала 12 закрыт.

Аналогичным образом устройство будет работать в том случае, когда в исходном состоянии открыт элемент

26, канала 12, а элемент 25 канала

ll закрыт, но вызванная биоэлектрическая активность на накопитель 4 будет поступать с выхода узла 20,разностии, . б) Поступившие на входы узла 19 разности сигналы артефактов имеют одинаковую полярность, а на вход узла 20 разности - противоположную полярность.

Такая ситуация может иметь место, например, при горизонтальном движении глаз испытуемого 6, при котором 60 сигналы артефактов, отводимые с помощью электродов 13 и 14 имеют противоположную полярность.

В этом случае в узел 19 разности сигналы артефактов вычитаются и 65 очищенная биоэлектрическая активность с выхода этого узла через открытый элемент 25 поступает на накопитель 4.

В узле 20 разности сигналы артефактов не вычитаются (не компенсируются), а наоборот усиливаются, но на накопитель 4 они не поступают, так как элемент 26 закрыт. Кроме этого, усиленный сигнал артефакта с выхода узла 20 разности поступает на блок 22 выделения сигнала артефакта, в которой после квадрирования и интегрирования сравнивается по амплитуде с некоторым заданным пороговым значением. Сигнал артефакта, превышающий пороговый уровень, из блока

22 поступает на формирователь 24 импульсов управления, который сформирует импульс управления положительной полярности. Сформированный импульс управления положительной полярности не изменяет принятого. исходного положения элементов 25 и 26. Если же в исходном состоянии элемент 25 оказал-. ся бы закрытым, то этот импульс управления положительной полярности обеспечил бы открывание элемента 25 и закрывание элемента 26.и, следовательно, вызванная биоэлектрическая активность, очищенная" от сигналов артефактов, с выхода узла 19 разности будет беспрепятственно поступать на накопитель 4, а сигнал артефакта после узла 20 разности - задержан.

М

Аналогичным образом устройство работает и в том случае, когда полярность сигналов артефактов одинакова на входах узла 20 разности и противоположна на входах узла 19 разнссти.

Отличие в том, что вызванная биоэлектрическая активность на накопитель 4 будет поступать с выхода узла-,.

20 разности, а формирователь 23 будет вырабатывать импульсы управления . ключевыми элементами отрицательной полярности..

Таким образом, какие бы ни возникли возможные комбинации сигналов артефактов, всегда в одном из каналов 11 или 12 происходит компенсация сигналов артефактов и вызванная биоэлектрическая активность через открытые элементы 25 или 26 этого канала поступает на накопитель 4, а в другом канале 12 или 11 сигнал артефакта выделяется и используется для управления ключевыми элементами 25 и 26 ,каналов 11 и 12. Благодаря этому вызванная биоэлектрическая активность очищается от сигналов артефактев . любой полярности, причем происходит это практически мгновенно, без выбрасывания реализаций ЭЭГ: и повторения эксперимента. б

1026768

81f_#_8/. (Риь Р

Составитйлв Ф. Рогожанский

РедайтОр Й °: ЙОВтин тахред В., далекорей Корректор Ю. Макаренко май вюее бюеаав ее авю емве а ю

Заказ 4609/6 Тираж 713 . Подписное

ВНИИПИ Гооударственного комитета СССР

ЙО делам иВОбретений и Открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Реутек:кая наб., д, 4/5

° имююаЬмаею» аеаьаюн «е ю ю ° в» ° Ю ему \ « »

Филиал ППП Патент r. ужаород, ул. Проектная, 4