專利名稱：虛擬式腦電檢測分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療設備，特別是虛擬式腦電檢測分析儀，更具體地說，涉及一種可通過USB通用串行總線與計算機USB端口連接通訊的虛擬式腦電檢測分析儀。
背景技術：
近幾年來，微電子技術、計算機技術、現代信號處理技術和虛擬儀器技術等高新技術獲得了突破性成就，類似于虛擬儀器的腦電檢測分析儀已經出現，可以采集并存儲腦電數據；顯示腦電波形；可對所采集的數據進行高低頻濾波；對數據進行頻譜分析、相關分析等；可連續動態觀察。但存在如下不足(1)價格相對昂貴，硬件組成較復雜；(2)信號處理方法較單純，沒有用到現代信號處理技術中較精確、復雜的時頻分析技術；(3)儀器開放性程度不夠，信息管理和交流能力較弱。

發明內容
本實用新型目的在于提供一種虛擬式腦電檢測分析儀，克服了現有腦電檢測分析儀中的上述不足，將腦電采集電極傳來的信號經腦電信號控制器變換處理后，通過USB通用串行總線與計算機通訊，用計算機的豐富的硬件和軟件資源，實現腦電檢測分析儀的豐富功能。軟件以模塊化的方式來實現，可脫離虛擬式腦電檢測分析儀的硬件獨立運行。所述硬件部分配合豐富的軟件及計算機互聯網絡的應用，可以開發出多種輔助診斷功能。
本實用新型采用的技術方案是這樣的，即一種虛擬式腦電檢測分析儀，包括腦電采集電極，其特征是腦電采集電極模擬信號輸出端與腦電采樣控制器連接；所述采集控制器包括運算放大器、多通道A/D轉換電路、數據采集高速控制電路DSP，其中腦電采集電極的模擬信號輸出端連接運算放大器，經多通道A/D轉換電路進行模數轉換，由數據采集高速控制電路DSP進行數字濾波；腦電采集控制器的數字信號輸出端由USB2.0接口控制器與計算機通訊。


圖1是本實用新型的虛擬式腦電檢測分析儀的連接示意圖；圖2是本實用新型的腦電采集控制器的原理示意圖；如圖1所示，本實用新型的虛擬式腦電檢測分析儀，包括通過電極連接線2與腦電采集控制器3連接的腦電采集電極1、通過USB連接電纜4與腦電采集控制電路3連接的計算機5，以及計算機5的顯示器6。其中USB連接電纜4使用標準連接線，符合USB2.0標準。
如圖2所示，本實用新型的腦電采集控制器的內部電路包括采集腦電信號的輸入接口，與輸入通道相對應的運算放大器IC1，多通道A/D轉換器IC2、數據采集高速控制電路DSP、USB2.0接口控制器。其中數據采集高速控制電路DSP可以使用TI公司的TMS320VC5402。
具體實施方案參見附圖所述計算機虛擬式腦電檢測分析儀，包括可連接采集電極的腦電采集控制器3，所述腦電采集控制器有一個USB接口控制器，可與計算機的USB通訊端口連接。使用時，將腦電采集電極1(可使用現行腦電圖檢測中通用的橋式電極或盤狀電極)按照國際10-20系統連接到病人的頭皮上，采集到的信號經過腦電采集控制器濾波、選擇放大、A/D轉換、數據采集高速控制電路DSP處理后，發送到計算機的USB通訊端口，計算機將接收到的腦電數據進行進一步的數字濾波后，將結果顯示在顯示器上，也可保存在計算機的硬盤中。
按照本實用新型提供的虛擬式腦電檢測分析儀，所述腦電采集控制器使用符合USB2.0標準的連接電纜線與計算機通訊。
按照本實用新型提供的虛擬式腦電檢測分析儀，所述腦電采集控制器包括與采集電極相連的連接插座、運算放大器、多通道A/D轉換電路、數據采集高速控制電路DSP和USB2.0接口控制器。
按照本實用新型提供的虛擬式腦電檢測分析儀，所述數據采集高速控制電路DSP將經過A/D轉換后的數字信號進行數字濾波后通過USB2.0控制器進入計算機。
實施本實用新型提供的虛擬式腦電檢測分析儀，腦電采集控制器通過USB2.0控制器與USB連接電纜與計算機進行通訊，將由采集電極傳來的信號經處理后傳送到計算機，利用Windows操作系統，配合模塊化方式實現的可獨立于腦電檢測分析儀外設運行的軟件，使其具有下述優點(1)利用USB2.0串行接口總線標準，實現即插即用，提高了儀器的便攜性；(2)采用數據采集高速控制電路DSP，提高了腦電采集控制器處理腦電數據的能力和實時性；(3)軟件與硬件分離，方便升級；(4)軟件可作為獨立程序使用，用于將腦電數據回放、病歷管理、病人信息查詢、遠程檢測和會診；(5)可配合豐富的軟件包，可實現腦電數據的時域分析，頻域分析，頻帶提取，腦電特征參數提取，腦電地形圖、計算機輔助診斷等功能；(6)病人的腦電記錄可在硬盤中作長時間的保存，也可以轉錄到刻錄光盤作永久性的保存；(7)可通過計算機的聯網功能實現遠程檢測、診斷和會診。
本實用新型的計算機軟件部分工作于微軟公司的Windows操作系統平臺，采用Visual C++6.0編程語言編程，可在Windows 98/2000/XP/NT及后續版本的操作系統平臺下工作。作為本實用新型的軟件部分，允許其脫離本實用新型的硬件部分獨立運行。通過計算機的聯網功能，可實現病人腦電圖的遠程檢測和聯網會診。
本實用新型的計算機軟件以模塊化的方式實現，包括以下主要模塊(1)USB通訊模塊，其底層使用WINDOWS標準的端口驅動程序，通過高級語言編程與DSP通訊，用于接收腦電信號和發送控制信號；(2)信號波形表示模塊，用于將采集到的腦電數據以波形的形式顯示在計算機屏幕上；(3)腦電參數測量模塊，包括腦電波形的時長、頻率和波形的峰-峰值等醫生常用的參數；(4)病人信息檔案的管理和查詢模塊，包括病人相關信息的存檔和查詢的功能；(5)腦電波形分析模塊，包括腦電特征波形分析、提取，腦電基本頻帶提取、腦電地形圖分析等；(6)打印機輸出模塊，用于將腦電圖及診斷結果輸出到打印機。作為標準輸出，本軟件支持所有Windows標準的打印機；(7)信號硬盤存儲模塊，當計算機從USB端口接收到腦電信號后，可以通過本模塊將腦電數據存儲到硬盤，整個過程自動進行并保持實時；(8)光盤存儲模塊，本軟件設計了光盤存儲接口，通過刻錄光盤實現資料的永久保存；(9)網絡模塊，使用TCP/IP協議，在硬件設備支持下，實現腦電圖的遠程檢測和聯網會診。
權利要求1.一種虛擬式腦電檢測分析儀，包括腦電采集電極，其特征是腦電采集電極(1)模擬信號輸出端與腦電采樣控制器(3)連接；所述腦電采集控制電路器包括運算放大器(IC1)、多通道A/D轉換電路(IC2)、數據采集高速控制電路(DSP)，其中腦電采集電極模擬信號輸出端連接運算放大器，經多通道A/D轉換電路進行模數轉換，由數據采集高速控制器(DSP)進行數字濾波；腦電采集控制器的數字信號輸出端由USB2.0接口控制器與計算機通訊。
2.根據權利要求1所述的虛擬式腦電檢測分析儀，起特征是腦電采集電極(1)為腦電圖檢測中通用的橋式電極或盤狀電極。
專利摘要一種虛擬式腦電檢測分析儀，包括腦電采集電極，其特征是腦電采集電極1模擬信號輸出端與腦電采樣控制器3連接；所述腦電采集控制電路器包括運算放大器、多通道A/D轉換電路、數據采集高速控制電路DSP，其中腦電采集電極模擬信號輸出端連接運算放大器，經多通道A/D轉換電路進行模數轉換，由數據采集高速控制器DSP進行數字濾波；腦電采集控制器的數字信號輸出端由USB2.0接口控制器與計算機通訊。具有優點是利用USB2.0串行接口總線標準，即插即用，儀器便攜性好；采用DSP提高了腦電采集控制器處理腦電數據的能力和實時性；可實現腦電數據及圖形的各種分析、提取，存儲，可通過聯網功能實現遠程檢測、診斷和會診。
文檔編號A61B5/0496GK2740134SQ200420061589
公開日2005年11月16日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者秦樹人 申請人:秦樹人