[發(fā)明專利]一種腦活動事件同步記錄系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410429035.7
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104287726A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 左年明;張鑫;蔣田仔;陳良甫;張玉瑾
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/1455
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發(fā)明涉及一種同步腦活動數(shù)據采集中腦活動事件記錄系統(tǒng)及方法，用于腦活動刺激發(fā)生終端和腦活動記錄終端之間的實時通信，本發(fā)明通過通用網絡端口發(fā)送觸發(fā)腦活動事件消息，使得數(shù)據記錄設備精確采集并同步存儲一系列腦活動刺激。

背景技術

分析高頻率采集的腦活動數(shù)據對于記錄刺激腦活動事件的實時性提出了很高的要求。一方面，在被試所操作的發(fā)送端，被試在接收某一刺激的同時，發(fā)送端需要顯示該刺激并同時發(fā)送該刺激相對應的消息給記錄端，以便分析被試對于該刺激的反應時間。是否可以正確的分析到該反應的時間，在很大程度上對傳輸該事件的通信方式的實時性提出了很高的要求。另一方面，在采集被試腦活動數(shù)據的記錄端，是否可以準確的對應刺激的時間點與被試在該時間點的腦活動數(shù)據，在很大程度上對傳輸該事件的通信方式的實時性也提出了很高的要求。

為提高數(shù)據記錄的實時性，需要開發(fā)一種在被試使用的終端與腦活動記錄設備之間通信的系統(tǒng)及方法，用以記錄被試所接收到的視覺刺激的時間節(jié)點相對應的高頻率腦活動數(shù)據。

雖然市場上已經有很多用于記錄刺激大腦活動的設備或系統(tǒng)，例如基于E-prime的擴展工具Net?Station等，但它們通常具有如下不足：

1、傳統(tǒng)串口方式數(shù)據傳輸?shù)乃俣仁芟蓿瑢崟r性難以保證；而且穩(wěn)定性、抗干擾性不良；數(shù)據傳輸?shù)陌踩缘貌坏奖Ｕ稀?/p>

2、記錄腦活動數(shù)據的通信方式局限于有線方式數(shù)據傳輸。

3、記錄腦活動數(shù)據的通信方式需要安裝第三方驅動，不僅安裝過程復雜，用戶難以掌握，而且程序可移植性低，難以維護。

基于上述各種問題，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種實時可靠性高且易用性良好的數(shù)據傳輸系統(tǒng)及方法，以在研究腦科學實驗中，能夠被用于被試操作的計算機與采集其高頻率腦活動數(shù)據的計算機之間的通信。本發(fā)明在多方面具有目前市面上已有產品沒有的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢包括：

1、保障數(shù)據同步采集的實時性與可靠性。本發(fā)明通過單次建立TCP連接，多次數(shù)據傳輸?shù)姆绞剑环矫妫苊饬硕啻斡嬎銠C間的握手機制，提高了數(shù)據傳輸?shù)膶崟r性；另一方面，相比于UDP方式連接，TCP連接的握手機制提供了數(shù)據傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2、利用技術相對成熟的通用網絡端口傳輸數(shù)據，一方面保障了數(shù)據傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_性，另一方面可通過配置防火墻接入端口及IP地址提升數(shù)據傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3、在不失有線數(shù)據傳輸可靠性的前提下，通過可選擇性的提供無線連接的方式，提高了設備的易用性。

發(fā)明內容

針對上述問題，迫切需要開發(fā)一種在患者使用的終端與腦活動記錄設備之間實時通信的系統(tǒng)及方法，用以記錄被試所接受到的視覺刺激的時間節(jié)點，以及該時間點對應的腦活動數(shù)據。

由此，本發(fā)明提出一種腦活動事件同步記錄系統(tǒng)及方法。

所述腦活動事件同步記錄系統(tǒng)包括：發(fā)送裝置、數(shù)據采集裝置和記錄裝置，其中：

所述發(fā)送裝置用于產生并顯示腦活動刺激事件，使被試產生相關的腦活動，并將相應的腦活動刺激事件信息和時間信息發(fā)送給所述記錄裝置；

所述數(shù)據采集裝置用于以一定的采樣頻率采集被試的同步腦活動數(shù)據并將其發(fā)送給記錄裝置；

所述記錄裝置與所述發(fā)送裝置和數(shù)據采集裝置連接，用以同步接收、記錄并存儲所述腦活動刺激事件信息和同步腦活動數(shù)據，并將相應的時間信息、腦活動刺激事件信息和同步腦活動數(shù)據對應起來。

其中，所述腦活動刺激事件以字符串形式從發(fā)送裝置發(fā)送給記錄裝置。

其中，所述記錄裝置以網絡端口的方式與所述發(fā)送裝置進行連接，與所述數(shù)據采集裝置采用數(shù)據傳輸連接。

其中，所述記錄裝置與發(fā)送裝置之間采用TCP數(shù)據傳輸方式。

其中，所述腦活動數(shù)據包括但不限于神經元放電信息和血氧代謝活動信息。

所述腦活動事件同步記錄方法包括以下步驟：

步驟一，在記錄裝置中配置相應的操作參數(shù)；

步驟二，激活數(shù)據采集裝置，并根據所述操作參數(shù)開始采集腦活動數(shù)據，將采集到的腦活動數(shù)據發(fā)送給所述記錄裝置；

步驟三，所述記錄裝置保存接收到的腦活動數(shù)據，并等待發(fā)送裝置連接所述記錄裝置；

步驟四，所述記錄裝置在接收到所述發(fā)送裝置的連接請求并建立連接后，記錄當前時間點，以與記錄的腦活動數(shù)據相對應，并持續(xù)監(jiān)聽所述發(fā)送裝置的數(shù)據傳輸；

步驟五，所述發(fā)送裝置產生并向被試顯示腦活動刺激事件，使被試產生相關的腦活動，并將相應的腦活動刺激事件信息和時間信息發(fā)送給所述記錄裝置；