[发明专利]用于脑电图学的信号处理设备及配有该设备的电缆系统

说明书

技术领域

本发明涉及脑电图学中使用的信号处理设备，并尤其涉及这种设备的初始放大阶段。本发明在对已安装人工耳蜗植入器（cochlear implant）的患者进行评估方面具有特定的应用。

背景技术

诸如听觉事件的外部刺激在脑干和听觉投射区引起脑电活动。这种活动可通过脑电图学（EEG）检测出来，这是因为通过置于人的头皮上的电极可检测出正听到声音的人的头皮上的电压。因此，EEG技术可应用于诊断具有听觉问题的患者，EEG技术也可特别应用于诊断没有语言能力的婴儿和幼儿，以向听力学家解释他们在听力测试中的体验。

这样的测试被用于诊断导致患者听力问题的可能的原因。在一些情况下，这些诊断将针对于将助听器还是人工耳蜗植入器，或者这两者，作为推荐的治疗选择。可借助于人工耳蜗植入器的患者在出生后尽早接受这些治疗是很重要的，并且优选地是在他们长到12个月的月龄之前。而且，在安装助听器或人工耳蜗植入器之后，患者通常会接受听力测试，以监控这些助听器或人工耳蜗植入器的效果，并且在需要时作出调整。也可以使用EEG技术来执行对该装置的效果的这种监控。

EEG过程中的干扰是一个长期存在的问题。所考虑的信号以外的信号的幅度可达到某个数量级或变得更大，这是因为其它的脑部活动和其它的信源也被电极所拾取。在头皮和检测EEG电压的电子电路之间的连接线易受到来自电缆和环境中其它电磁噪声源的干扰，并且这种干扰还增大了记录中的噪声。可能感生出大的共模信号。常规地，采用高增益差分放大器来放大从头皮上的两个点处拾取的信号。这种差分电压与重复的输入声音同时进行平均，以提高所引起的响应相对于噪声的信噪比。一些装置在电极位置附近并入高增益放大器形式的放大。

对配戴人工耳蜗植入器的对象进行记录引发了额外的问题，因为通过皮肤发送到所植入的电子装置的信号，以及由所植入的电子装置发送至置于耳蜗中的电极的电流，均可能在头皮上导致较大的差分信号，这可能使高增益放大器过载。这种情况一般导致了大的人为产生的波形，其可能使佩戴者的诱发响应变得不明显。备选地，较小的人为波形可具有和脑部响应于声音所正常形成的波形相同的外观，因此产生大脑已经对该声音作出反映的错误印象。这种人为假象是与声学刺激时间锁定的，并不能通过平均来减小。这种人为假象的幅度可能非常大，以至于使对诱发响应的检测成为不可能。

目前需要一种能够有效地检测皮层对听觉刺激的响应的改进的设备，尤其用于佩戴人工耳蜗植入器的对象。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种在脑电图学（EEG）中使用的信号处理设备，包括：用于接收在患者头上区域处检测出的电信号的输入装置；至少一个放大器；高截止滤波器，以及至少一个输出装置，其中，信号在被放大器放大之前，先通过高截止滤波器滤波，使得经放大的信号在至少一个输出装置处是可用的。

高截止放大器的转折频率可以为大约500Hz。

高截止放大器的转折频率可以为大约200Hz。

高截止放大器的转折频率可以为大约100Hz。

高截止放大器的转折频率可以为大约50Hz。

该装置可被布置成工作在阻抗测量模式下，在该模式下，将输入装置连接至已知值的电阻，该电阻继而被连接至至少一个输出装置。

该信号处理设备可被布置成，通过由控制系统发出的控制信号，置于阻抗测量模式下。

可将放大器和低通滤波器与EEG电极连接器一起封装在外壳中，输入装置与被布置成直接接合EEG电极的电极连接器电连接。

本发明的第二方面提供了一种在脑电图学（EEG）中使用的电缆系统，其包括电缆，该电缆在一端处端接用于连接至接口的连接器，而在另一端处端接依据本发明的第一方面的信号处理设备。

本发明的第三方面提供了一种在脑电图学（EEG）中使用的电缆系统的设备，其包括依据本发明第二方面的第一和第二电缆系统，并且其中，信号处理设备是匹配的，并且将其输出装置进行合并以形成差分放大器。

本发明的第四方面提供了一种测量患者脑皮层活动的方法，其包括以下步骤：通过至少两个电极在患者头上的至少两个区域处检测电信号，以产生第一有源信号和第二参考信号；将这些信号进行滤波，以使一定频率范围内的信号衰减；将有源信号和参考信号的剩余部分进行放大并比较，以产生脑皮层活动的测量值。

滤波步骤可在大约500Hz以上使信号衰减。

滤波步骤可在大约200Hz以上使信号衰减。

滤波步骤可在大约100Hz以上使信号衰减。