專利名稱：肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路；該電路采用人性化設(shè)計(jì)理念，操 作簡單，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制視覺刺激器、聲音刺激器、閃光刺激器以及電流刺激器刺激檢測對 象的檢測部位，提高肌電誘發(fā)電位圖儀的抗干擾能力以及測量精度。
背景技術(shù)：
肌電誘發(fā)電位圖儀是一種連續(xù)監(jiān)測患者肌肉、神經(jīng)電波的醫(yī)學(xué)儀器，已成為醫(yī)院 中肌肉和神經(jīng)疾病檢查的常規(guī)配置設(shè)備，用于確定周圍神經(jīng)肌肉系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功 能狀態(tài)及可疑病變，檢出亞臨床病灶，對病損精確定位。臨床上廣泛應(yīng)用于神經(jīng)內(nèi)外科、手 外科、骨科、法醫(yī)鑒定等科室。目前國內(nèi)產(chǎn)品大都是體積龐大、操作復(fù)雜缺乏人性化設(shè)計(jì)理 念不便于醫(yī)生對患者進(jìn)行檢測。抗干擾能力不強(qiáng)，檢測的信號容易受到干擾，以至于醫(yī)生很 難把握病情狀況，耽誤患者的診治時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，該電路采用人性化設(shè)計(jì)理念，改 善了肌電誘發(fā)電位圖儀使用的限制，操作簡單；內(nèi)置多級放大和多級濾波，應(yīng)用隔離技術(shù)， 有效地抑制共模干擾，提高肌電誘發(fā)電位圖儀的抗干擾能力以及測量精度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，包 括信號處理芯片和順序連接的程控差模儀表放大電路、程控高通濾波電路、程控放大電路、 程控低通濾波電路、程控抗混疊濾波電路、所述的信號處理芯片控制連接程控差模儀表放 大電路、程控高通濾波電路、程控放大電路、程控低通濾波電路、程控抗混疊濾波電路，信號 處理芯片還控制連接視覺刺激器、聲音刺激器、閃光刺激器以及電流刺激器，視覺刺激器和 電流刺激器與信號處理芯片之間設(shè)置有信號隔離電路；其中，所述程控差模儀表放大電路 在集成儀表放大器的輸入端接入了直流干擾信號隔離電路，在集成儀表放大器的放大倍數(shù) 控制端接入了差模放大倍數(shù)控制電路；所述程控高通濾波電路和程控低通濾波電路分別是 多路選一濾波通道電路；所述程控放大電路輸入端接入了程控放大倍數(shù)控制電路；所述程 控抗混疊濾波電路包括頻率可選放大電路和跟隨濾波器，頻率可選放大電路輸出連接跟隨 濾波器，在頻率可選放大電路的輸入端連接一個(gè)跟隨器。所述直流干擾信號隔離電路由電阻、電容和運(yùn)算放大器組成，其中，電阻Rl和R2 串聯(lián)，電阻R3和R4串聯(lián)，電阻Rl和R2串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器正極輸入，電阻R3和R4串 聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器輸出，運(yùn)算放大器輸出還通過電阻R5接模擬電源地，同時(shí)運(yùn)算放大器 輸出連接運(yùn)算放大器負(fù)極輸入，電阻Rl和電阻R3之間接連接電容Cl，電阻R2和電阻R4之 間連接電容C2，電阻Rl和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接信號輸入正極，電阻R2和電容C2的節(jié)點(diǎn)連接 信號輸入負(fù)極，電阻R3和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電路的負(fù)極輸入，電阻R4和電容C2 的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電路的正極輸入。所述差模放大倍數(shù)控制電路由電阻和雙路控制開關(guān)組成三種放大倍數(shù)選擇，在儀表放大電路的放大倍數(shù)控制端接入電阻R6、R7和R8，其中電阻R6和R7串接了雙路控制開 關(guān)，雙路控制開關(guān)的控制端與信號處理芯片控制輸出連接，所述的三種放大倍數(shù)分別是2. 5 倍、25倍和50倍。多路選一濾波通道電路是由多通頻率濾波器和八選一或四選一模擬開關(guān)組成，八 選一或四選一模擬開關(guān)的控制端與信號處理芯片控制輸出連接，所述高通濾波電路的多通 頻率濾波器包括有 IHz、2Hz、3Hz、5Hz、IOHz、20Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz、 IKHz、2KHz、3KHz頻率通道，所述低通濾波電路的多通頻率濾波器包括有IOHz、20Hz、30Hz、 50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz、IKHz、2KHz、3KHz、5KHz、IOKHz、20KHz 頻率通道。所述程控放大倍數(shù)控制電路包括運(yùn)算放大器和電阻組成三種放大倍數(shù)選擇，所述 運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)控制端分別連接電阻R9、R10和R11，其中電阻RlO和Rll分別串接 一個(gè)場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的控制極連接信號處理芯片，所述三種放大倍數(shù)分別是2倍、20倍 和200倍。所述集成儀表放大器型號是INA128芯片。所述頻率可選放大電路是型號為LTC1564CG的芯片。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明改善肌電誘發(fā)電位圖儀的抗干擾特性，體積小，操作簡單，內(nèi)置多級放大和多級 濾波，應(yīng)用隔離技術(shù)，有效地抑制共模干擾。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明電路邏輯框圖； 圖2為程控高通濾波電路；
圖3為程控差模儀表放大電路圖； 圖4為程控放大電路圖； 圖5為程控抗混疊濾波電路。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路實(shí)施例，參見圖1至圖5，所述電位圖儀從信號輸入端順 序連接的電路包括有瞬態(tài)電壓保護(hù)電路1、高頻干擾濾波2、雙路對稱前置放大器3、高通 濾波4、程控儀表差模放大電路5、程控高通濾波電路6、程控放大電路7、程控低通濾波電路 8、抗混疊濾波電路9、可選擇工頻陷波電路10和AD轉(zhuǎn)換電路11到信號處理芯片(單片機(jī))
12；在信號處理芯片上設(shè)置有USB接口電路，USB接口電路連接設(shè)有計(jì)算控制軟件的計(jì)算機(jī)
13；所述信號處理芯片還控制連接視覺刺激器14、閃光刺激器15、電流刺激器16以及聲音 刺激器17，上述電路都可以有成熟的已知電路，在實(shí)際的工作中，由于電流刺激器直接與測 體接觸，視覺刺激器會產(chǎn)生高頻，都會對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾，因此，在所述視覺刺激器和電 流刺激器與信號處理芯片之間設(shè)置有信號隔離電路。其中，所述的電流刺激器與信號處理芯片之間采用了光電隔離18。所述的視覺刺激器與信號處理芯片之間采用了數(shù)字隔離19。
所述的光電隔離采用了型號為6W37器件。所述的數(shù)字隔離采用了型號為ADUM2402器件。通過置于被檢查人員身體上的電極與電極針采集微弱的肌肉電信號。信號通過瞬 態(tài)電壓保護(hù)電路、高頻干擾濾波、雙路對稱前置放大器、高通濾波、程控儀表差模放大電路、 程控高通濾波電路、程控放大電路、程控低通濾波電路、抗混疊濾波電路、可選擇工頻陷波 電路等處理，完成信號的放大、增益調(diào)整、50Hz陷波、抗混疊濾波、電阻測試等功能。處理后 的信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入信號處理芯片，通過USB接口傳送給電腦軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。其中，所述程控差模儀表放大電路在集成儀表放大器(型號是INA128)的輸入端接 入了直流干擾信號隔離電路20，在集成儀表放大器放大倍數(shù)控制端接入了差模放大倍數(shù)控 制電路21 ；所述程控高通濾波電路和程控低通濾波電路是多路選一濾波通道電路；所述程 控放大電路輸入端接入了程控放大倍數(shù)控制電路；所述程控抗混疊濾波電路包括頻率可選 放大電路22 (型號是LTC1564CG)和跟隨濾波器23，頻率可選放大電路輸出連接跟隨濾波 器，在頻率可選放大電路的輸入端連接一個(gè)跟隨器24 (型號是TLC2254⑶)，跟隨器防止將 攜帶的干擾信號放大，所述程序控制抗混疊部分的放大倍數(shù)和輸入信號的濾波范圍由程序 控制部分直接控制實(shí)現(xiàn)。放大倍數(shù)是1倍至8倍，頻率范圍為0到ΙΟΚΗζ。之后信號通過 跟隨濾波器提高輸出能力輸入到下一級。所述直流干擾信號隔離電路由電阻、電容和運(yùn)算放大器組成，其中，電阻Rl和R2 串聯(lián)，電阻R3和R4串聯(lián)，電阻Rl和R2串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器正極輸入，電阻R3和R4串 聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器輸出，運(yùn)算放大器輸出還通過電阻R5接模擬電源地，同時(shí)運(yùn)算放大器 輸出連接運(yùn)算放大器負(fù)極輸入，電阻Rl和電阻R3之間接連接電容Cl，電阻R2和電阻R4之 間連接電容C2，電阻Rl和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接信號輸入正極，電阻R2和電容C2的節(jié)點(diǎn)連接 信號輸入負(fù)極，電阻R3和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電路的負(fù)極輸入，電阻R4和電容C2 的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電路的正極輸入。所述差模放大倍數(shù)控制電路由電阻和雙路控制開關(guān)組成三種放大倍數(shù)選擇，在儀 表放大電路的放大倍數(shù)控制端接入電阻R6、R7和R8，其中電阻R6和R7串接了雙路控制開 關(guān)25，雙路控制開關(guān)的控制端與信號處理芯片控制輸出連接，所述的三種放大倍數(shù)分別是 2. 5倍、25倍和50倍。多路選一濾波通道電路是由多通頻率濾波器和八選一或四選一模擬開關(guān)26組 成，八選一或四選一模擬開關(guān)的控制端與信號處理芯片控制輸出連接，所述高通濾波電路 的多通頻率濾波器包括有 IHz、2Hz、3Hz、5Hz、IOHz、20Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、 500Hz、IKHz、2KHz、3KHz頻率通道，所述低通濾波電路的多通頻率濾波器包括有10Hz、 20Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz、IKHz、2KHz、3KHz、5KHz、IOKHz、20KHz 頻率通 道。所述程控放大倍數(shù)控制電路包括運(yùn)算放大器和電阻組成三種放大倍數(shù)選擇，所述 運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)控制端分別連接電阻R8、R9和R10，其中電阻R9和RlO分別串接一 個(gè)場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的控制極連接信號處理芯片，所述三種放大倍數(shù)分別是2倍、20倍和 200 倍。所述集成儀表放大器型號是型號為INA128芯片。所述頻率可選放大電路是型號為LTC1564CG的芯片。
權(quán)利要求
肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，包括信號處理芯片和順序連接的程控差模儀表放大電路、程控高通濾波電路、程控放大電路、程控低通濾波電路、程控抗混疊濾波電路、所述的信號處理芯片控制連接程控差模儀表放大電路、程控高通濾波電路、程控放大電路、程控低通濾波電路、程控抗混疊濾波電路，信號處理芯片還控制連接視覺刺激器、聲音刺激器、閃光刺激器以及電流刺激器，視覺刺激器和電流刺激器與信號處理芯片之間設(shè)置有信號隔離電路；其特征在于，所述程控差模儀表放大電路在集成儀表放大器的輸入端接入了直流干擾信號隔離電路，在集成儀表放大器的放大倍數(shù)控制端接入了差模放大倍數(shù)控制電路；所述程控高通濾波電路和程控低通濾波電路分別是多路選一濾波通道電路；所述程控放大電路輸入端接入了程控放大倍數(shù)控制電路；所述程控抗混疊濾波電路包括頻率可選放大電路和跟隨濾波器，頻率可選放大電路輸出連接跟隨濾波器，在頻率可選放大電路的輸入端連接一個(gè)跟隨器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述直流干擾信 號隔離電路由電阻、電容和運(yùn)算放大器組成，其中，電阻Rl和R2串聯(lián)，電阻R3和R4串聯(lián)， 電阻Rl和R2串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器正極輸入，電阻R3和R4串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接運(yùn)算放大器輸出， 運(yùn)算放大器輸出還通過電阻R5接模擬電源地，同時(shí)運(yùn)算放大器輸出連接運(yùn)算放大器負(fù)極 輸入，電阻Rl和電阻R3之間接連接電容Cl，電阻R2和電阻R4之間連接電容C2，電阻Rl 和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接信號輸入正極，電阻R2和電容C2的節(jié)點(diǎn)連接信號輸入負(fù)極，電阻R3 和電容Cl的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電路的負(fù)極輸入，電阻R4和電容C2的節(jié)點(diǎn)連接儀表放大電 路的正極輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述差模放大倍 數(shù)控制電路由電阻和雙路控制開關(guān)組成三種放大倍數(shù)選擇，在儀表放大電路的放大倍數(shù)控 制端接入電阻R6、R7和R8，其中電阻R6和R7串接了雙路控制開關(guān)，雙路控制開關(guān)的控制 端與信號處理芯片控制輸出連接，所述的三種放大倍數(shù)分別是2. 5倍、25倍和50倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述多路選一濾 波通道電路是由多通頻率濾波器和八選一或四選一模擬開關(guān)組成，八選一或四選一模擬開 關(guān)的控制端與信號處理芯片控制輸出連接，所述高通濾波電路的多通頻率濾波器包括有 IHz、2Hz、3Hz、5Hz、IOHz、20Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz、IKHz、2KHz、3KHz 頻 率通道，所述低通濾波電路的多通頻率濾波器包括有IOHz、20Hz、30Hz、50Hz、100Hz、200Hz、 300Hz、500Hz、IKHz、2KHz、3KHz、5KHz、IOKHz、20KHz 頻率通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述程控放大倍 數(shù)控制電路包括運(yùn)算放大器和電阻組成三種放大倍數(shù)選擇，所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)控 制端分別連接電阻R9、RlO和R11，其中電阻RlO和Rll分別串接一個(gè)場效應(yīng)管，場效應(yīng)管 的控制極連接信號處理芯片，所述三種放大倍數(shù)分別是2倍、20倍和200倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述集成儀表放 大器型號是INA128芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路，其特征在于，所述頻率可選放 大電路是型號為LTC1564CG的芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種肌電誘發(fā)電位圖儀抗干擾電路；包括瞬態(tài)電壓保護(hù)電路、高頻干擾濾波、雙路對稱前置放大器、高通濾波、程控儀表差模放大電路、程控高通濾波、程控放大電路、程控低通濾波、抗混疊濾波、可選擇工頻陷波和AD轉(zhuǎn)換電路到單片機(jī)；單片機(jī)還控制連接視覺刺激器、聲音刺激器、閃光刺激器以及電流刺激器，所述視覺刺激器與單片機(jī)之間采用了數(shù)字隔離，所述電流刺激器與單片機(jī)之間采用了光電隔離。本發(fā)明的有益效果是該電路采用人性化設(shè)計(jì)理念，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制視覺刺激器、聲音刺激器、閃光刺激器以及電流刺激器刺激檢測對象的檢測部位，內(nèi)置多級放大和多級濾波，應(yīng)用隔離技術(shù)，有效地抑制共模干擾，提高肌電誘發(fā)電位圖儀的抗干擾能力以及測量精度。
文檔編號A61B5/0488GK101904744SQ20101024703
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者劉偉, 熊學(xué)華, 胡坤, 高瑞斌 申請人:秦皇島市康泰醫(yī)學(xué)系統(tǒng)有限公司