诱发电位仪的研究

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诱发电位被称为继心电、脑电和肌电后的神经电生理的又一次发展。其广泛应用于对人体神经系统的各个环节的检测中,近年来更是开始应用到了对人脑的意识产生和变化等的研究中。 诱发电位信号的幅度通常在微幅数量级,频带为20kHz,因此在神经电检测中又是最难的。通常人体所处的电磁环境包含了多种干扰和噪声,常见的有工频50Hz干扰、自发节律的脑电波、人体肌电信号、电极与人体接触产生的极化电势和热噪声等等。其中工频50Hz 干扰和极化电势在所有干扰中是幅度最大的,通常有几百毫伏的数量级。因此在诱发电位检测中最为核心的部件是生物电放大器,它不但要能够有效地抑制干扰和噪声,而且对有用信号要能够完整提取,同时放大器自身产生的干扰和噪声也要尽可能小。通常在生物电检测中使用三运放的仪表放大器为前置级,但是单纯的三运放仪表放大器不能很好地解决检测中遇到的各种问题,因此目前国内外通常都在仪表放大器的基础上做一定改动,使之能够适应检测的要求。 诱发电位中的另一个重要的组成部分是刺激器,由于诱发电位的应用不同,使用的刺激器也不同,本论文中只对电流刺激器作了一定的研究工作。由于人体阻抗和刺激电极与人体的接触电阻是一个时变的量,为了保证刺激量的相同,本文采用了恒流源输出的电流刺激器。同时,为了满足人体不同部位对刺激量大小要求的不同,通过相应的设定又可以很方便地改变电流的大小。 由于诱发电位通常只有几个微幅的幅度,完全淹没在各种背景噪声中,因此需要后期的降噪提取,目前常用的算法是相干平均法,通过多次刺激,采样每次刺激后的信号,并对信号作算数平均。
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