電生理學數據收集系統的製作方法
2023-06-22 14:53:56
專利名稱：電生理學數據收集系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種收集相應於電生理學反應的數據的系統，人體對適當的刺激，例如聽覺、觸覺或視覺刺激會起反應。上述系統在以收集數據為基礎的疾病診斷方面是特別有用的，但不是專用的。
大家都確認，不同的刺激會在一個對象中產生不同的電生理學反應，並且這些從一個對象到另一個對象的反應的變化，能夠用於疾病的診斷、預測和治療。然而，現在利用上述電生理學反應的嘗試是用一種特定的方式實現的。一位專家可以建立一種用來向一個對象提供不同刺激的方法，然後可以記錄相應於該對象電生理學反應的數據。該專家可利用他或她的專長與經驗去解釋從這些反應得到的數據。
然而，對象藉以經受刺激的條件的變化，可造成所得結果的變化。專家在解釋數據時，也許能夠根據他或她擁有的知識來彌補這一不足，然而對一位專家所得診斷與另一位專家所得診斷，是很難作比較的。此外，向對象所作試驗必須由該專家控制和解釋，使這些試驗不能夠由缺乏經驗的人員來進行。結果，上述試驗是高成本的。
本發明尋求解決這些問題，靠的是提供一種電生理學數據收集系統，其中對象藉以接受刺激的條件是受控的，以便實現標準化。
為了實現上述標準化，必須在該系統中提供下述三個特徵中的一個或多個首先，提供一種裝置，用於監測，最好控制，對象附近的環境光，以便能夠在標準化的環境光條件下進行試驗，或至少防止在環境光級超出所要求的參數值範圍時進行試驗；其次，提供一種裝置，用於監測，最好控制，對象經受的刺激，以便保證刺激具有預定的特點，或至少具有某一給定範圍之內的特點；和第三，提供一種裝置，依據刺激來改變對象的電生理學數據的處理，而刺激本身則視對象所進行電刺激反應診斷試驗而定。
本發明適用於那些涉及許多不同類型刺激的試驗。它是為視覺刺激而特別開發的，但可用於聽覺試驗，軀體感覺試驗，同族試驗或自律試驗。在每一種情況下，最好是控制全部條件，因為在視覺刺激時發生的聽覺事件能夠影響從一個以該視覺刺激為基礎的試驗得出的結果。
理論上，該系統應當保證，用來進行試驗的條件是完全一樣的。然而，在某些情況下，變化可能發生，它不是來自環境、刺激或對象，而是來自許多同時用來放大對象信號的放大器的不同放大。因此，該系統最好是具有補償任何上述變化，以均衡全部放大器的特性的裝置。
這樣，一個對象可以安置一個適宜的地方，例如一個無窗室中，其環境光可根據一些適宜檢測器檢測的光進行控制。在操作人員已投入要進行的診斷試驗以後，把該系統配置成適合於預計從該試驗中產生的信號，然後使對象接受相應於所要求診斷試驗的適宜刺激。其後，可以把由對象產生的電生理學信號儲存起來，供分析之用。
當根據例如視覺刺激進行試驗時，重要的是要使對象在試驗時注視正確的方位。例如，如果視覺刺激呈現於一個監視屏上，而對象的眼睛在刺激時未集中注視該屏，則可能得出不適當的試驗結果。因此，最好是操作人員有一裝置能夠檢查對象是否處在正確的位置，然後再給予視覺刺激。因此，最好是提供一臺攝象機，以便能夠觀察對象。如果對象所在的房間在一次或多次這類試驗期間是暗的，則攝象機、用紅外線工作。
正如上面所述，可以用監視屏提供視覺刺激。這就需要檢測，最好是控制，該屏的對比度和可能的亮度，以保證對象接受正確的刺激。另一方面，或此外，視覺刺激可以採用閃光的方法，並且可能需要對光的強度、持續時間、顏色和閃光頻率等都進行監測，最好是控制，以保證對象接受正確的刺激。類似的調節也可能用於聽覺記錄，軀體感覺記錄，同族記錄和自律記錄。
如上所述，有必要使從對象得到的電生理學數據的處理，適應於所進行的試驗。不同的刺激會產生不同的信號，一個迅速變化的信號所需要的處理也會不同於一個緩慢變化的信號。因此，處理電路需要適應於操作人員所啟動的試驗。
本發明可用於許多不同的電診斷技術。例如，它可用於眼動電圖描記法，視網膜電圖描記法，引起視覺和相關事件的電位，穩定狀態電位，引起軀體感覺和相關事件的電位，肌電圖描記法，腦電圖描記法，或自律性機能(心電圖描記法，體積描記法，呼吸描記法等)。
現在參照附圖
，通過實例詳細地描述本發明的一個實施例；在附圖中，唯一的圖是一個根據本發明的實施例的一個電生理學數據收集系統的示意圖。
為了從一個要經受視覺刺激的對象得到電生理學數據，把一些電極10安放在對象身體的適當部位(未示出)，這些電極產生一些隨對象所經受的刺激而變的電信號。把電極10產生的信號經過一個放大器裝置11送到一個接線盒12，並從這個接線盒12送到一個數據收集計算機13。
為了產生視覺刺激，操作人員控制一個刺激計算機14。以便在一個按照對象視線定位的刺激監視屏15上顯示視覺刺激，在屏上顯示的特定刺激隨著在對象上進行的特定電診斷試驗而變化。此外，由對象在電極10上產生的電生理學信號，在其特徵上會隨著對象經受的刺激而變化；並且有必要用放大器裝置11放大這些信號，以便按照所進行的試驗而變化。例如，如果電極產生迅速變化的信號，則這些由放大器裝置11提供的信號所需的處理可能不同於在信號緩慢變化時由放大器裝置11提供的信號的處理。由於這個緣故，刺激計算機14不但產生一個給刺激監測屏15的信號，以用於提供視覺刺激；而且把一個信號送到接線盒12，然後根據試驗類型控制放大器裝置11。
當施行試驗時，重要的是，如果要得到一致的結果，則環境光條件要一致。因此，對象一般安置於一個以16示意地表示的無窗室中，並且通過接線盒12控制該室的燈光17，使室16的環境照明適宜於能夠進行適宜的試驗。為了保證環境照明是令人滿意的，還把照明傳感器18連接於線盒12，以檢測環境光。
還必須保證，使對象在試驗時注視正確的方向。例如，對象的眼睛可需要集中注視刺激監視屏15，或者可能對象需要從此轉移目光。因此，最好是提供一個對準對象在室16內位置的攝象機19，這時攝象機19提供一些可在刺激計算機14的監視屏20上顯示的視頻信號，以使操作人員有一個對象眼睛動作的立即視覺顯示。操作人員可以據此控制刺激計算機，以保證只在對象注視用於進行試驗的正確方向時，才給對象以適當的視覺刺激。因此，可能有必要由操作人員向對象給出指令，並且在室16可提供揚聲器21；21連接於刺激計算機14，並且在刺激計算14提供一個話筒22，藉此使指令從操作人員傳給對象。
甚至在刺激監視屏15上顯示的亮度和/或對比度的較小變化，也可能影響試驗的結果。因此，最好是提供一個對比度傳感器23，它連接於刺激監視屏15，向接線盒12提供信號。然後可把這些信號用來防止在對比度不適宜時進行試驗，或甚至用來使接線盒12能夠控制刺激監視屏15，以達到所要求的亮度和對比度範圍。
對某些試驗來說，還可能有必要使對象給受閃光，從而可在室16提供一個閃光燈24，它受控於一個與接線盒12連接的控制裝置25。
這樣，當操作人員想向一個對象進行一個或多個試驗時，就把電極10安放到對象身上，並且操作人員通過刺激計算機發出要進行試驗的信號。然後接線盒12檢查放大器裝置11、攝象機19、數據收集計算機13、燈光17和照明傳感器18的工作狀況，以保證全都正確地工作。其次，當操作人員通過刺激計算機發出要進行一項特殊試驗的信號時，接線盒12就控制放大器裝置11，以便對來自電極10的預期信號實現所要求的處理，然後向操作人員顯示可以開始試驗。操作人員通過攝象機19監視對象，直至對象的眼睛處在正確的位置為止，然後觸發一個特殊的視覺刺激。然後通過監視屏15和/或閃光燈24產生適宜的刺激。
如果操作員通過攝象機19看到，對象的眼睛不處在正確的位置，就不進行試驗。此外，如果對比度傳感器23和/或照明度傳感器18指示用燈光17或監視屏15沒有獲得適宜的光級，則可以捨棄試驗結果。可以因此而自動地中止數據收集；並且如果光參數偏離預置值，或超出預定的範圍，則給操作人員一個警告。如果患者的眼睛不在正確的位置(對象沒有保持適當程度的凝視固定)，則操作員也可以中止數據收集。如果對幼小的嬰兒、兒童、或不合作的對象，例如患有神經病或精神病的對象，用本發明進行診斷，則上述的後一特徵是特別重要的。
可以看出，因為本發明的系統保持恆定的條件，或者至少根據傳感器信號和/或比較簡單的操作信息(例如，採自攝象機19的信息)，確定是否中止數據收集，故本發明的系統可以由一名比較缺乏經驗的操作人員進行操作，並且仍然能夠從對象收集到令人滿意的數據。條件受控制的事實，還可減小不準確數據收集的風險，也減小電診斷的時間。這樣，本系統可以由非專業化的人員來操作。
數據收集計算機13含有一些適合分析所收集數據的程序。例如，數據可用下列程序處理求平均、作計算、頻域分析、單試驗分析、元素提取、元素的相位映象、振幅和時間特徵的變換等。此外，數據收集計算機13可以通過一個遠程通信網絡26連接於一些正在進行類似試驗的其他場地，或一個與許多這類場地相連的中央數據收集點。由此可見，用本發明能夠進行更先進的數據處理或集中化的數據收集中分析。
用本實施例的系統能夠進行許多不同的試驗。例如，可以進行眼動電圖描記，視網膜電流描記，引起視覺和相關事件的電位，穩定狀態電位，引起軀體感覺和相關事件的電位，肌電圖描記，腦電圖描記，或自律性機能(心電圖描記，體積描記，呼吸描記等)試驗。這些試驗能夠診斷許多不同的疾病，例如帕金森神經機能障礙，兒童發育與學習能力喪失，和眼睛血管疾病等。
權利要求書按照條約第19條的修改1.一種電生理學數據收集系統，包括刺激裝置，用於把一種刺激傳給一名對象；測量裝置，用於從該對象尋出電生理學數據；處理裝置，用於處理所述的數據；第一監測裝置，用於監測所述的刺激；第二監測裝置，用於監測至少一個環境條件；控制裝置，用於根據所述第一與第二監測裝置的輸出，控制所述的處理裝置；和監測核實裝置，用於監測該對象的位置，並且核實所述的位置是適合受檢驗對象的。
2.根據權利要求1所述的電生理學數據收集系統還包括環境裝置，用於控制所述的至少一個受監測的環境條件，所述的控制裝置被配置成控制所述的環境裝置。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的電生理學數據收集系統，其中控制裝置被配置成，當所述的至少一個受監測的環境條件超出某一預定的工作範圍時，中斷數據的所述導出與處理。
4.根據權利要求1、權利要求2或權利要求3所述的電生理學裝置，其中控制裝置被配置成，控制刺激裝置，從而控制刺激。
5.根據上述權利要求中任何一項所述的電生理學數據收集系統，其中所述刺激是視覺的，並且所述的至少一個環境條包括環境照明強度。
6.根據權利要求5所述的電生理學數據收集系統，其中所述刺激裝置包括一個監測屏，並且所述控制裝置被配置成，監測該屏的對比度和/或亮度。
7.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，其中處理裝置包括多個放大器，並且所述控制裝置被配製成控制這些放大器。
8.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，能夠配置成對一名對象進行多種試驗中的一種試驗。
9.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，還包括一個裝置，用於把數據傳輸到一些正在進行試驗的其他場地，或一個中央數據收集地點。
10.一種從一名對象收集電生理學數據的方法，包括下列步驟把一個刺激傳給一名對象；從該對象導出的電生理學數據；監測所述刺激和至少一個環境條件；監測對象的位置，並且核實所述位置是適合受檢驗對象的；和依據所述受監測的刺激和所述的至少一個受監測的環境條件處理所述的電生理學數據。
11.根據權利要求10所述的方法還包括一個步驟，用於控制所述的至少一個受監測的環境條件。
12.根據權利要求10或權利要求11所述的方法，還包括一個步驟，用於控制刺激的強度。
13.為一名對象收集電生理學數據的方法，包括(i)提供一個具有用來把一個刺激傳給一名對象的刺激裝置的電生理學數據收集系統，該電生理學數據收集系統具有測量裝置，用於從對象導出電生理學數據；處理裝置，用於處理所述的數據；第一監測裝置，用於監測所述的刺激；第二監測裝置，用於監測至少一個環境條件；第三監測裝置，用於監測對象的位置，並且核實所述位置是適合受檢驗對象的；和控制裝置，用於依據所述的第一與第二監測裝置的輸出，控制所述的處理裝置；(ii)把一個刺激傳給該對象；和(iii)使用所述的電生理學數據收集系統，收集所述的電生理學數據。
權利要求
1.一種電生理學數據收集系統，包括刺激裝置，用於把一種刺激傳給一名對象；測量裝置，用於從該對象尋出電生理學數據；處理裝置，用於處理所述的數據；第一監測裝置，用於監測所述的刺激；第二監測裝置，用於監測至少一個環境條件；和控制裝置，用於根據所述第一與第二監測裝置的輸出控制所述的處理裝置。
2.根據權利要求1所述的電生理學數據收集系統還包括環境裝置，用於控制所述的至少一個受監測的環境條件，所述的控制裝置被配置成控制所述的環境裝置。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的電生理學數據收集系統，其中控制裝置被配置成，當所述的至少一個受監測的環境條件超出某一預定的工作範圍時，中止數據的所述的導出與處理。
4.根據權利要求1、權利要求2或權利要求3所述的電生理學裝置，其中控制裝置被配置成，控制刺激裝置，從而控制刺激。
5.根據上述權利要求中任何一項所述的電生理學數據收集系統，其中所述刺激是視覺的，並且所述的至少一個環境條件包括環境照明強度。
6.根據權利要求5所述的電生理學數據收集系統，其中所述刺激裝置包括一個監測屏，並且所述控制裝置被配置成，監測該屏的對比度和/或亮度。
7.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統還包括一個裝置，用於監測該對象的位置，並且核實所述的位置是適合受檢驗對象的。
8.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，其中處理裝置包括多個放大器，並且所述控制裝置被配置成控制這些放大器。
9.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，能夠配置成對一名對象進行多種試驗中的一種試驗。
10.根據任何一項上述權利要求所述的電生理學數據收集系統，還包括一個裝置，用於把數據傳輸到一些正在進行試驗的其他場地，或一個中央數據收集地點。
11.一種從一名對象收集電生理學數據的方法，包括下列步驟把一個刺激傳給一名對象；從該對象導出電生理學數據；監測所述刺激和至少一個環境條件；和依據所述受監測的刺激和至少一個受監測的環境條件處理所述的電生理學數據。
12.根據權利要求11所述的方法還包括一個步驟，用於控制所述的至少一個受監測的環境條件。
13.根據權利要求11或權利要求12所述的方法，還包括一個步驟，用於控制刺激的強度。
14.為一名對象收集電生理學數據的方法，包括(i)提供一個具有用來把一個刺激傳給一名對象的刺激裝置的電生理學數據收集系統，該電生理學數據收集系統具有測量裝置，用於從對象導出電生理學數據；處理裝置，用於處理所述的數據；第一監測裝置，用於監測所述的刺激；第二監測裝置，用於監測至少一個環境條件；和控制裝置，用於依據所述的第一與第二監測裝置的輸出，控制所述的處理裝置；(ii)把一個刺激傳給該對象；和(iii)使用所述的電生理學數據收集系統，收集所述的電生理學數據。
全文摘要
描述一個電生理學數據收集系統，它包括一個閃光燈(24)，用於把一個刺激傳給一名對象；一些電極(10)，用於從該對象導出電生理學數據；一個放大器裝置(11)，用於處理數據；一個對比度傳感器(23)，用於監測所述的閃光燈(24)；一個照明傳感器(18)，用於測量環境光；和一個接線盒(12)，用於根據對比度傳感器(23)和照明傳感器(18)的輸出，控制放大器(11)。
文檔編號A61B5/0476GK1137745SQ9519090
公開日1996年12月11日 申請日期1995年9月15日 優先權日1994年9月19日
發明者迪米裡斯·帕奧思道鮑勞 申請人:Atel系統有限公司