[實用新型]一種具有串行通信功能的腦電刺激器接口裝置

有效

• 申請號: 201320333394.3
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203314958U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 何慶華;龔春河;尹軍;馮正權;吳寶明;朱新建;高丹丹;畢玉田
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第三軍醫大學第三附屬醫院
• 主分類號: A61B5/0484
• 分類號: A61B5/0484
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本實用新型涉及醫療器械技術領域，尤其涉及事件相關電位檢測相關的腦電刺激器。

背景技術

近年來，隨著認知神經科學研究的突飛猛進，ERP更是受到腦科學界更為廣泛的關注。ERP（事件相關電位）指的是凡是外加一種特定的刺激，作用于感覺系統或腦的某一部位，在給予刺激或撤消刺激時，在腦區所引起的電位變化。目前，腦電ERP刺激器通常采用計算機的并口輸出數字觸發(trigger)信號，比如Eprime以及STIM2刺激系統。STIM?2刺激生成系統是一套可編程的腦電刺激器軟件，由Neuroscan公司有償提供。此外，在腦機接口的研究中，需要視覺、聽覺或體感等刺激信號時，也需要刺激器產生相應的刺激，在刺激同時輸出與刺激同步的數字觸發信號，目前腦機接口的刺激器也多采用計算機并口輸出觸發信號。但是現在的電腦尤其是筆記本絕大多數無并口配置，計算機標準配置只提供RS232串口或USB接口。因此，采用計算機并口輸出的ERP刺激器在使用過程中在選擇計算機上受到限制，使用不便。

現有的腦電刺激器的主要功能是提供聽覺、視覺等刺激，實現圖片、聲音等刺激的播放，并在播放的同時以并行數據傳輸的方式向腦電儀發送觸發信號。但是現在的電腦絕大多數無并口配置，計算機標準配置只提供RS232串口或USB接口。

胡劍鋒、尹晶海、穆振東等在2007年7月信陽師范大學學報：自然科學版第20卷第3期發表《基于腦電的腦機接口刺激系統的研制》。文中描述了一種腦電刺激器的設計，但數據傳輸仍然采用并行接口，并且播放對象與循環關聯度不夠，這在選擇計算機上同樣存在限制。

發明內容

本實用新型針對目前腦電刺激器的上述不足，提供一種具有串行通信功能的腦電刺激器接口裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是：一種具有串行通信功能的腦電刺激器接口裝置，腦電刺激器接口裝置包括：USB轉換模塊、單片機功能模塊、并口輸出模塊；USB轉換模塊的USB收發數據端口接收計算機USB端口發送的與腦電刺激同步的數字觸發信號，USB轉換模塊將接收到的觸發信號處理成串行信號，通過其串口發送端口發送至單片機功能模塊的串行數據接收端，單片機功能模塊對接收到的串行數據進行編碼，轉換成8位2進制并行數據，單片機功能模塊將該并行數據輸出至并口輸出模塊的鎖存器鎖存，鎖存器輸出并行數據至并口輸出模塊的并口母頭，并口母頭通過并行接口線與腦電儀的數字觸發信號輸入接口相連接。

USB轉換模塊包括PL2303USB轉換芯片、電源濾波電路和USB接口，電源濾波電路由電容串聯構成；USB接口與計算機交互腦電刺激器數字觸發信號，PL2303USB轉換芯片將串行信號發送到單片機功能模塊。

本實用新型將計算機輸出的串行信號轉換為適合與腦電儀通信的并行信號，采用串行輸入、并行輸出的通訊裝置，便于計算機與腦電儀的通信交互，方便選用通用的計算機與腦電刺激器的通信控制和數據傳輸。

附圖說明

圖1本實用新型整體的結構框圖；

圖2本實用新型通信裝置的結構框圖；

圖3本實用新型的電路連接圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型整體的結構框圖。參見圖1，基于計算機的腦電刺激器在播放圖片、聲音刺激等時通過計算機串口發送串行的數字觸發信號，具有串行通信功能的腦電刺激器接口裝置通過串口接收來自計算機腦電刺激器的串行信號，將其轉換為8位并行的數字信號，通過并行接口與腦電儀（如Neuroscan腦電儀）的數字觸發輸入端口相連，實現計算機向腦電儀發送與刺激同步的數字觸發信號。

圖2為串口通信裝置包括：以PL2303為核心的USB轉換模塊（A）、以單片機（8052）為核心的功能模塊（B）、以74573為核心的并口輸出模塊（C）、和USB供電電源電路（D）。

串口通信裝置包括以PL2303USB轉換芯片為核心的USB轉換模塊、以單片機為核心的功能模塊、以芯片74573為核心的并口輸出模塊、USB供電電源電路，串口通信裝置的輸入端通過PL2303轉換芯片與計算機USB接口連接，輸出端通過并口輸出模塊的保持電路及并口母頭與腦電儀連接。

串口通信裝置的作用是接受計算機發出的觸發信號（串行數據），經過處理成并行信號發送給腦電儀。

串口通信裝置的輸入端通過USB轉換電路與計算機USB接口連接，輸出端通過74573保持電路及并口母頭與腦電儀的數字觸發信號的輸入端連接。整體電路由USB電源供電模塊提供供電。

圖3為串口通信裝置的結構連接圖。