CN1137745A - 电生理学数据收集系统 - Google Patents

Abstract

描述一个电生理学数据收集系统，它包括一个闪光灯(24)，用于把一个刺激传给一名对象；一些电极(10)，用于从该对象导出电生理学数据；一个放大器装置(11)，用于处理数据；一个对比度传感器(23)，用于监测所述的闪光灯(24)；一个照明传感器(18)，用于测量环境光；和一个接线盒(12)，用于根据对比度传感器(23)和照明传感器(18)的输出，控制放大器(11)。

Description

电生理学数据收集系统

本发明涉及一种收集相应于电生理学反应的数据的系统，人体对适当的刺激，例如听觉、触觉或视觉刺激会起反应。上述系统在以收集数据为基础的疾病诊断方面是特别有用的，但不是专用的。

大家都确认，不同的刺激会在一个对象中产生不同的电生理学反应，并且这些从一个对象到另一个对象的反应的变化，能够用于疾病的诊断、预测和治疗。然而，现在利用上述电生理学反应的尝试是用一种特定的方式实现的。一位专家可以建立一种用来向一个对象提供不同刺激的方法，然后可以记录相应于该对象电生理学反应的数据。该专家可利用他或她的专长与经验去解释从这些反应得到的数据。

然而，对象藉以经受刺激的条件的变化，可造成所得结果的变化。专家在解释数据时，也许能够根据他或她拥有的知识来弥补这一不足，然而对一位专家所得诊断与另一位专家所得诊断，是很难作比较的。此外，向对象所作试验必须由该专家控制和解释，使这些试验不能够由缺乏经验的人员来进行。结果，上述试验是高成本的。

本发明寻求解决这些问题，靠的是提供一种电生理学数据收集系统，其中对象藉以接受刺激的条件是受控的，以便实现标准化。

为了实现上述标准化，必须在该系统中提供下述三个特征中的一个或多个：首先，提供一种装置，用于监测，最好控制，对象附近的环境光，以便能够在标准化的环境光条件下进行试验，或至少防止在环境光级超出所要求的参数值范围时进行试验；其次，提供一种装置，用于监测，最好控制，对象经受的刺激，以便保证刺激具有预定的特点，或至少具有某一给定范围之内的特点；和第三，提供一种装置，依据刺激来改变对象的电生理学数据的处理，而刺激本身则视对象所进行电刺激反应诊断试验而定。

本发明适用于那些涉及许多不同类型刺激的试验。它是为视觉刺激而特别开发的，但可用于听觉试验，躯体感觉试验，同族试验或自律试验。在每一种情况下，最好是控制全部条件，因为在视觉刺激时发生的听觉事件能够影响从一个以该视觉刺激为基础的试验得出的结果。

理论上，该系统应当保证，用来进行试验的条件是完全一样的。然而，在某些情况下，变化可能发生，它不是来自环境、刺激或对象，而是来自许多同时用来放大对象信号的放大器的不同放大。因此，该系统最好是具有补偿任何上述变化，以均衡全部放大器的特性的装置。

这样，一个对象可以安置一个适宜的地方，例如一个无窗室中，其环境光可根据一些适宜检测器检测的光进行控制。在操作人员已投入要进行的诊断试验以后，把该系统配置成适合于预计从该试验中产生的信号，然后使对象接受相应于所要求诊断试验的适宜刺激。其后，可以把由对象产生的电生理学信号储存起来，供分析之用。

当根据例如视觉刺激进行试验时，重要的是要使对象在试验时注视正确的方位。例如，如果视觉刺激呈现于一个监视屏上，而对象的眼睛在刺激时未集中注视该屏，则可能得出不适当的试验结果。因此，最好是操作人员有一装置能够检查对象是否处在正确的位置，然后再给予视觉刺激。因此，最好是提供一台摄象机，以便能够观察对象。如果对象所在的房间在一次或多次这类试验期间是暗的，则摄象机、用红外线工作。

正如上面所述，可以用监视屏提供视觉刺激。这就需要检测，最好是控制，该屏的对比度和可能的亮度，以保证对象接受正确的刺激。另一方面，或此外，视觉刺激可以采用闪光的方法，并且可能需要对光的强度、持续时间、颜色和闪光频率等都进行监测，最好是控制，以保证对象接受正确的刺激。类似的调节也可能用于听觉记录，躯体感觉记录，同族记录和自律记录。

如上所述，有必要使从对象得到的电生理学数据的处理，适应于所进行的试验。不同的刺激会产生不同的信号，一个迅速变化的信号所需要的处理也会不同于一个缓慢变化的信号。因此，处理电路需要适应于操作人员所启动的试验。

本发明可用于许多不同的电诊断技术。例如，它可用于眼动电图描记法，视网膜电图描记法，引起视觉和相关事件的电位，稳定状态电位，引起躯体感觉和相关事件的电位，肌电图描记法，脑电图描记法，或自律性机能(心电图描记法，体积描记法，呼吸描记法等)。

现在参照附图，通过实例详细地描述本发明的一个实施例；在附图中，唯一的图是一个根据本发明的实施例的一个电生理学数据收集系统的示意图。

为了从一个要经受视觉刺激的对象得到电生理学数据，把一些电极10安放在对象身体的适当部位(未示出)，这些电极产生一些随对象所经受的刺激而变的电信号。把电极10产生的信号经过一个放大器装置11送到一个接线盒12，并从这个接线盒12送到一个数据收集计算机13。

为了产生视觉刺激，操作人员控制一个刺激计算机14。以便在一个按照对象视线定位的刺激监视屏15上显示视觉刺激，在屏上显示的特定刺激随着在对象上进行的特定电诊断试验而变化。此外，由对象在电极10上产生的电生理学信号，在其特征上会随着对象经受的刺激而变化；并且有必要用放大器装置11放大这些信号，以便按照所进行的试验而变化。例如，如果电极产生迅速变化的信号，则这些由放大器装置11提供的信号所需的处理可能不同于在信号缓慢变化时由放大器装置11提供的信号的处理。由于这个缘故，刺激计算机14不但产生一个给刺激监测屏15的信号，以用于提供视觉刺激；而且把一个信号送到接线盒12，然后根据试验类型控制放大器装置11。

当施行试验时，重要的是，如果要得到一致的结果，则环境光条件要一致。因此，对象一般安置于一个以16示意地表示的无窗室中，并且通过接线盒12控制该室的灯光17，使室16的环境照明适宜于能够进行适宜的试验。为了保证环境照明是令人满意的，还把照明传感器18连接于线盒12，以检测环境光。

还必须保证，使对象在试验时注视正确的方向。例如，对象的眼睛可需要集中注视刺激监视屏15，或者可能对象需要从此转移目光。因此，最好是提供一个对准对象在室16内位置的摄象机19，这时摄象机19提供一些可在刺激计算机14的监视屏20上显示的视频信号，以使操作人员有一个对象眼睛动作的立即视觉显示。操作人员可以据此控制刺激计算机，以保证只在对象注视用于进行试验的正确方向时，才给对象以适当的视觉刺激。因此，可能有必要由操作人员向对象给出指令，并且在室16可提供扬声器21；21连接于刺激计算机14，并且在刺激计算14提供一个话筒22，借此使指令从操作人员传给对象。

甚至在刺激监视屏15上显示的亮度和/或对比度的较小变化，也可能影响试验的结果。因此，最好是提供一个对比度传感器23，它连接于刺激监视屏15，向接线盒12提供信号。然后可把这些信号用来防止在对比度不适宜时进行试验，或甚至用来使接线盒12能够控制刺激监视屏15，以达到所要求的亮度和对比度范围。

对某些试验来说，还可能有必要使对象给受闪光，从而可在室16提供一个闪光灯24，它受控于一个与接线盒12连接的控制装置25。

这样，当操作人员想向一个对象进行一个或多个试验时，就把电极10安放到对象身上，并且操作人员通过刺激计算机发出要进行试验的信号。然后接线盒12检查放大器装置11、摄象机19、数据收集计算机13、灯光17和照明传感器18的工作状况，以保证全都正确地工作。其次，当操作人员通过刺激计算机发出要进行一项特殊试验的信号时，接线盒12就控制放大器装置11，以便对来自电极10的预期信号实现所要求的处理，然后向操作人员显示：可以开始试验。操作人员通过摄象机19监视对象，直至对象的眼睛处在正确的位置为止，然后触发一个特殊的视觉刺激。然后通过监视屏15和/或闪光灯24产生适宜的刺激。

如果操作员通过摄象机19看到，对象的眼睛不处在正确的位置，就不进行试验。此外，如果对比度传感器23和/或照明度传感器18指示用灯光17或监视屏15没有获得适宜的光级，则可以舍弃试验结果。可以因此而自动地中止数据收集；并且如果光参数偏离预置值，或超出预定的范围，则给操作人员一个警告。如果患者的眼睛不在正确的位置(对象没有保持适当程度的凝视固定)，则操作员也可以中止数据收集。如果对幼小的婴儿、儿童、或不合作的对象，例如患有神经病或精神病的对象，用本发明进行诊断，则上述的后一特征是特别重要的。

可以看出，因为本发明的系统保持恒定的条件，或者至少根据传感器信号和/或比较简单的操作信息(例如，采自摄象机19的信息)，确定是否中止数据收集，故本发明的系统可以由一名比较缺乏经验的操作人员进行操作，并且仍然能够从对象收集到令人满意的数据。条件受控制的事实，还可减小不准确数据收集的风险，也减小电诊断的时间。这样，本系统可以由非专业化的人员来操作。

数据收集计算机13含有一些适合分析所收集数据的程序。例如，数据可用下列程序处理：求平均、作计算、频域分析、单试验分析、元素提取、元素的相位映象、振幅和时间特征的变换等。此外，数据收集计算机13可以通过一个远程通信网络26连接于一些正在进行类似试验的其他场地，或一个与许多这类场地相连的中央数据收集点。由此可见，用本发明能够进行更先进的数据处理或集中化的数据收集中分析。

用本实施例的系统能够进行许多不同的试验。例如，可以进行眼动电图描记，视网膜电流描记，引起视觉和相关事件的电位，稳定状态电位，引起躯体感觉和相关事件的电位，肌电图描记，脑电图描记，或自律性机能(心电图描记，体积描记，呼吸描记等)试验。这些试验能够诊断许多不同的疾病，例如帕金森神经机能障碍，儿童发育与学习能力丧失，和眼睛血管疾病等。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种电生理学数据收集系统，包括：

刺激装置，用于把一种刺激传给一名对象；

测量装置，用于从该对象寻出电生理学数据；

处理装置，用于处理所述的数据；

第一监测装置，用于监测所述的刺激；

第二监测装置，用于监测至少一个环境条件；

控制装置，用于根据所述第一与第二监测装置的输出，控制所述的处理装置；和

监测核实装置，用于监测该对象的位置，并且核实所述的位置是适合受检验对象的。

2.根据权利要求1所述的电生理学数据收集系统还包括：环境装置，用于控制所述的至少一个受监测的环境条件，所述的控制装置被配置成控制所述的环境装置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电生理学数据收集系统，其中控制装置被配置成，当所述的至少一个受监测的环境条件超出某一预定的工作范围时，中断数据的所述导出与处理。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的电生理学装置，其中控制装置被配置成，控制刺激装置，从而控制刺激。

5.根据上述权利要求中任何一项所述的电生理学数据收集系统，其中所述刺激是视觉的，并且所述的至少一个环境条包括环境照明强度。

6.根据权利要求5所述的电生理学数据收集系统，其中所述刺激装置包括一个监测屏，并且所述控制装置被配置成，监测该屏的对比度和/或亮度。

7.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，其中处理装置包括多个放大器，并且所述控制装置被配制成控制这些放大器。

8.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，能够配置成对一名对象进行多种试验中的一种试验。

9.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，还包括一个装置，用于把数据传输到一些正在进行试验的其他场地，或一个中央数据收集地点。

10.一种从一名对象收集电生理学数据的方法，包括下列步骤：

把一个刺激传给一名对象；

从该对象导出的电生理学数据；

监测所述刺激和至少一个环境条件；

监测对象的位置，并且核实所述位置是适合受检验对象的；和

依据所述受监测的刺激和所述的至少一个受监测的环境条件处理所述的电生理学数据。

11.根据权利要求10所述的方法还包括一个步骤，用于控制所述的至少一个受监测的环境条件。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，还包括一个步骤，用于控制刺激的强度。

13.为一名对象收集电生理学数据的方法，包括：

(i)提供一个具有用来把一个刺激传给一名对象的刺激装置的电生理学数据收集系统，该电生理学数据收集系统具有：

测量装置，用于从对象导出电生理学数据；

处理装置，用于处理所述的数据；

第一监测装置，用于监测所述的刺激；

第二监测装置，用于监测至少一个环境条件；

第三监测装置，用于监测对象的位置，并且核实所述位置是适合受检验对象的；和

控制装置，用于依据所述的第一与第二监测装置的输出，控制所述的处理装置；

(ii)把一个刺激传给该对象；和

(iii)使用所述的电生理学数据收集系统，收集所述的电生理学数据。

Claims (14)

1.一种电生理学数据收集系统，包括：

刺激装置，用于把一种刺激传给一名对象；

测量装置，用于从该对象寻出电生理学数据；

处理装置，用于处理所述的数据；

第一监测装置，用于监测所述的刺激；

第二监测装置，用于监测至少一个环境条件；和

控制装置，用于根据所述第一与第二监测装置的输出控制所述的处理装置。

2.根据权利要求1所述的电生理学数据收集系统还包括：环境装置，用于控制所述的至少一个受监测的环境条件，所述的控制装置被配置成控制所述的环境装置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电生理学数据收集系统，其中控制装置被配置成，当所述的至少一个受监测的环境条件超出某一预定的工作范围时，中止数据的所述的导出与处理。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的电生理学装置，其中控制装置被配置成，控制刺激装置，从而控制刺激。

5.根据上述权利要求中任何一项所述的电生理学数据收集系统，其中所述刺激是视觉的，并且所述的至少一个环境条件包括环境照明强度。

6.根据权利要求5所述的电生理学数据收集系统，其中所述刺激装置包括一个监测屏，并且所述控制装置被配置成，监测该屏的对比度和/或亮度。

7.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统还包括一个装置，用于监测该对象的位置，并且核实所述的位置是适合受检验对象的。

8.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，其中处理装置包括多个放大器，并且所述控制装置被配置成控制这些放大器。

9.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，能够配置成对一名对象进行多种试验中的一种试验。

10.根据任何一项上述权利要求所述的电生理学数据收集系统，还包括一个装置，用于把数据传输到一些正在进行试验的其他场地，或一个中央数据收集地点。

11.一种从一名对象收集电生理学数据的方法，包括下列步骤：

把一个刺激传给一名对象；

从该对象导出电生理学数据；

监测所述刺激和至少一个环境条件；和

依据所述受监测的刺激和至少一个受监测的环境条件处理所述的电生理学数据。

12.根据权利要求11所述的方法还包括一个步骤，用于控制所述的至少一个受监测的环境条件。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，还包括一个步骤，用于控制刺激的强度。

14.为一名对象收集电生理学数据的方法，包括：

(i)提供一个具有用来把一个刺激传给一名对象的刺激装置的电生理学数据收集系统，该电生理学数据收集系统具有：

测量装置，用于从对象导出电生理学数据；

处理装置，用于处理所述的数据；

第一监测装置，用于监测所述的刺激；

第二监测装置，用于监测至少一个环境条件；和

控制装置，用于依据所述的第一与第二监测装置的输出，控制所述的处理装置；

(ii)把一个刺激传给该对象；和

(iii)使用所述的电生理学数据收集系统，收集所述的电生理学数据。

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