[發明專利]一種頸部神經信號記錄方法

在審

• 申請號: 201710696939.X
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107495958A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 侯月梅;張峰;胡嘉祿;楊志;張曉雅;張彥;高峰;程文波;雷芾華;饒明亮;歐陽松
• 申請（專利權）人: 上海市奉賢區中心醫院
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 楊采良

技術領域

本發明屬于神經信號檢測技術領域，尤其涉及一種頸部神經信號記錄方法。

背景技術

在進行動物急性實驗時，分離動物頸部迷走神經及交感神經，記錄神經信號通常需要電極端穩定的搭在神經上。神經信號是一種電信號，其傳導速度極快，信號在神經上傳遞時表現為電位變化，但在胞體間傳遞時卻有不同的介質。產生不同的介質是因為，電沖動打開了電壓門通道，使得末端中的一些化學物質釋放，被相鄰神經元的受體結合，打開這個神經元的配體門控通道，有轉變為電沖動。過去實驗室用手持電極搭在神經上，但這樣手部的抖動會使神經與電極接觸不穩，產生偽跡，導致信號干擾較大，而且不易于長時間的記錄。分離頸部神經后通常用絲線穿過神經，作為標記，需要用時牽拉絲線將神經暴露出體外，不記錄時可以將神經放回頸部組織中；往常長時間暴露神經的方法對神經損傷很大，過多的連接設備導致操作復雜，影響信號有效采集，并且不利于后期的分析。

綜上所述，現有技術存在的問題是：過去手持電極搭在神經上，手部的抖動會使神經與電極接觸不穩，產生偽跡，導致信號干擾較大，而且不易于長時間的記錄。往常長時間暴露神經的方法對神經損傷很大，影響信號有效采集，并且不利于后期的分析。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種頸部神經信號記錄方法。

本發明是這樣實現的，一種頸部神經信號記錄方法包括以下步驟：

步驟一、將實驗動物進行快速麻醉，將需要記錄信號的動物神經分離，將神經記錄保護套打開并將神經套入神經記錄保護套內；關閉神經記錄保護套，使神經完全包裹于神經記錄保護套內；

步驟二、將銅絲暴露于縫合的傷口外面，通過神經細胞或組織接觸的電極，采集電極周圍由神經細胞或組織產生的微電信號；將采集的微電信號構造檢測信號接收矩陣，并對檢測信號接收矩陣進行奇異值分解，根據奇異值分解結果構造反饋信號矩陣；

步驟三、利用反饋信號矩陣對接收矩陣信號進行反饋和放大；通過模數轉換電路將放大信號轉換成數字信號，由無線通信單元傳輸到數據接收元件，同時存儲到數據接收元件的數據存儲器；

步驟四、將轉換得到的數字信號或者儲存于數據存儲器的數字信號轉換成電信號；將電信號借由連接的跟神經細胞或組織接觸的電極刺激其附近的神經細胞或組織，由此使神經信號重現于該神經細胞或組織。

進一步，所述神經記錄保護套內部包括高純度銀絲記錄電極、銅絲；高純度銀絲記錄電極包裹在神經記錄保護套中，銅絲與高純度銀絲記錄電極在神經記錄保護套中連接。

進一步，所述檢測信號接收矩陣的構造方法包括以下步驟：

首先，接收多個待輸入到多輸入輸出系統的待處理信號Si(t)，i＝1，2，…N，N為正整數；

其次，計算各待處理信號Si(t)之間的對數比例，獲得它們彼此之間的比例系數：K1:K2:K3:...:KN＝|lg(||S1(t)||)|:|lg(||S2(t)||)|:|lg(||S3(t)||)|:...:|lg(||SN(t)||)|；

再次，獲得構造檢測信號接收矩陣：

進一步，所述快速麻醉的方法包括以下步驟：

步驟一、將質量百分濃度為5％的乙酰阿法甲基芬太尼溶液放置在溫度為4℃的冰箱中預冷5小時；

步驟二、按質量百分濃度為5％的乙酰阿法甲基芬太尼溶液的劑量為1.5ml/kg對實驗動物進行腹腔注射；

步驟三、注射完成3分鐘后，再按鹽酸塞拉嗪注射液的劑量為2ml/15kg對實驗動物進行肌肉注射，完成麻醉。

進一步，所述無線通信單元的以TMS320F2812芯片為核心，微波發生器ADF4350和檢波器AD8362為輔，由TMS320F2812芯片發送指令向ADF4350頻率合成器的六個寄存器進行寫操作，一定頻率的微波從發射天線出發，經過待測物體，被檢測天線接收，AD6362檢波器以電壓形式記錄收到的微波信號，并將其傳遞給TMS320F2812芯片，然后TMS320F2812芯片再與上位機聯系，將數據傳送給上位機。

進一步，所述模數轉換電路設置有用于接收所述模擬信號的輸入通道；

與輸入通道相連接，用于從輸入通道接收所述模擬信號，并對所述模擬信號進行采樣的采樣裝置；

與采樣裝置相連接，用于對反饋信號和模擬信號進行疊加產生積分的積分裝置；

分別與采樣裝置和積分裝置相連接，用于將采樣數據和積分數據進行保存的存儲單元。