[發明專利]一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統及方法

在審

• 申請號: 202011282792.8
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112386266A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 楊杰
• 申請（專利權）人: 廣州市潤杰醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B5/378
• 分類號: A61B5/378;A61B5/31;A61B5/372
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 董覺非;張凱

1.一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：包括依次連接的多個光電探測傳感器、多個前置放大器、次級放大器、數模轉換器、計算機主機以及顯示屏組；

所述顯示屏組包括用于顯示軟件采集界面的波形的主機顯示器以及用于顯示視覺刺激圖片的副屏顯示器；當所述副屏顯示器播放視覺刺激圖片時，所述副屏顯示器的左下角和右下角均出現白色方塊圖片；

多個所述前置放大器包括第一前置放大器、第二前置放大器和第三前置放大器；所述第一前置放大器、第二前置放大器和第三前置放大器與所述次級放大器連接；所述第二前置放大器連接腦電極，用于腦電信號的采集輸入；

所述光電探測傳感器包括分別覆設于兩個白色方塊圖片位置處的第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器；所述第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器分別與所述第一前置放大器和第三前置放大器連接；

當視覺刺激播放時，第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器在1ms內均產生反應信號，該反應信號會先后出現一個下降沿和一個上升沿信號，并相應輸入到所述第一前置放大器和第二前置放大器進行放大，經濾波后輸入到次級放大器；同時通過腦電極采集腦電信號并輸入到所述第二前置放大器進行信號放大，經濾波后輸入到次級放大器；

通過次級放大器對濾波后的腦電信號和反應進行信號放大，然后通過數模轉換器轉換為數字信號后存儲于所述計算機主機中；

通過計算機主機的后臺事件相關電位分析軟件回放采集到的反應信號并通過主機顯示器進行顯示；計算機主機識別到下降沿或上升沿的時間為刺激出現時間，并標記為腦電信號的采集時間，從而實現視覺刺激與腦電采集的時間同步。

2.如權利要求1所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器為光電二極管、光電倍增管、包含電容的單片光電二極管模組或包含單片光電二極管和單電源跨阻放大器的模組。

3.如權利要求1所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述第一光電探測傳感器的VDD端與5V電源連接，接地端連接第一前置放大器的正相端并接入第一電阻分壓后，與地連接。

4.如權利要求1所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述第二光電探測傳感器的VDD端與5V電源連接，接地端連接第三前置放大器的正相端并接入第二電阻分壓后，與地連接。

5.如權利要求1所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述下降沿或上升沿出現的時間與刺激的出現時間具有穩定的鎖時關系。

6.如權利要求4所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述第一前置放大器和次級放大器之間設有第一濾波器；所述第二前置放大器和次級放大器設有第二濾波器；所述第三前置放大器與所述次級放大器設有第三濾波器。

7.如權利要求1所示的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統，其特征在于：所述白色方塊圖片的尺寸為30x30像素。

8.一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步方法，其特征在于：應用與如權利要求1-7任意一項所述的一種基于光電探測傳感器實現視覺刺激與腦電采集的時間同步系統中；該方法包括：

通過副屏顯示器進行視覺刺激播放，所述副屏顯示器上顯示視覺刺激圖片，同時其左下角和右下角均顯示白色方塊圖片；

通過第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器分別探對兩個白色方塊圖片的區域進行探測；當視覺刺激播放時，第一光電探測傳感器和第二光電探測傳感器在1ms內均產生反應信號，該反應信號會先后出現一個下降沿和一個上升沿信號，并相應輸入到所述第一前置放大器和第二前置放大器進行放大，經濾波后輸入到次級放大器；同時通過腦電極采集腦電信號并輸入到所述第二前置放大器進行信號放大，經濾波后輸入到次級放大器；

通過次級放大器對濾波后的腦電信號和反應進行信號放大，然后通過數模轉換器轉換為數字信號后存儲于所述計算機主機中；

通過計算機主機的后臺事件相關電位分析軟件回放采集到的反應信號并通過主機顯示器進行顯示；計算機主機識別到下降沿或上升沿的時間為刺激出現時間，并標記為腦電信號的采集時間，從而實現視覺刺激與腦電采集的時間同步。