一种柔性电极刺激器及其柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪

    技术2024-12-18  11


    本发明涉及神经电生理领域,尤其涉及一种柔性电极刺激器及其柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪。


    背景技术:

    1、嗅觉与听觉、视觉、触觉等感官是人类重要的感觉功能,发生嗅觉障碍会严重影响人类的生活。1975年,ansari等首次报道了帕金森病患者的嗅觉阈值明显高于正常对照组,并认为嗅觉异常与帕金森病的进展速度有关。在pd动物模型中也观察到嗅觉障碍等非运动症状的表现。研究表明,嗅觉缺失能预测pd,其潜伏期约2-4年。为pd疾病的早期诊断及防治具有一定的意义。

    2、嗅觉检测的困难包括如下:嗅觉的中枢解剖通路、嗅觉机制、嗅觉障碍机制和治疗了解甚少,有ⅴ、ⅸ、ⅹ脑神经的参与,还受心理因素的影响,缺乏准确定性和定量检查的客观方法。

    3、目前嗅觉诱发电位采用化学气体刺激诱发,嗅觉检查方法费时,用作普查或筛查有一定难度,因此临床需要能够快速检测嗅觉功能的方法,电生理学嗅觉测量法。电生理学嗅觉测量法具有极高的时间分辨能力,检测嗅觉信息的连续处理过程,且不受被检者主观表达的影响。帕金森病患者嗅觉诱发电位(olfactory evoked potential,oeps)异常率远高于正常对照组,其p2潜伏期较对照组延长。

    4、在本电生理学嗅觉测量法中,本发明给出了一种适合临床方便使用的柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,并通过使用此仪器,给出了适配的检测方法。此外,鼻腔内部构造弯曲,黏膜脆弱,尤其嗅黏膜位置较深,所以刺激器应适应此特点,具备高导电稳定性的同时,要求具有高形变、高韧度,遂寻找到具有此种特性的材料,即柔性电极材料,柔性电极材料是指可接受弯曲、扭转、拉伸、折叠等形变,并在形变状态下依然能够正常工作的电极材料;本发明的柔性电极刺激器及其柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,性能稳定,操作简便,结果客观,不收受试者主观因素影响,适用于嗅觉异常与帕金森病的基础、临床研究和临床诊断工作。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是设计一种柔性电极刺激器及其柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,解决目前临床上嗅觉检测技术费时、不客观的难题。

    2、本发明采用的技术方案是:

    3、一种柔性电极电刺激的嗅觉诱发仪,基于柔性电极刺激器工作,包括:

    4、嗅觉信号采集设备,所述嗅觉信号采集设备包括盘状表面电极、参考电极和地线;

    5、计算机控制单元,所述计算机控制单元用于控制计算机中的设备信号传输,所述计算机控制单元中内置有数模转换,所述数模转换为计算机内部程序,将采集到的电信号经过傅立叶转换处理成人眼可识别的图形信号;

    6、扬声器,所述扬声器内置于计算机内部,承担将采集到的电信号外扩于空间中;

    7、放大器,所述放大器通过设置滤波参数,间歇采集嗅觉诱发电位波形,真实还原患者的嗅觉功能;

    8、显示器,所述显示器与所述计算机控制单元连接,所述显示器是用于展示嗅觉诱发电位波形的介质,且显示器中安装有用于收集嗅觉诱发电位波形的app。

    9、作为本发明优选的方案,所述盘状表面电极记录头皮脑电信号,记录电极为fz、cz、pz、c3和c4;所述参考电极置于同侧耳垂,所述地线置于左侧乳突防止监测过程受检者出现意外。

    10、作为本发明优选的方案,所述显示器中的app功能包括:信号采集电极摆放位置、查看电阻、左右侧嗅区获取波形潜伏期及波幅变化;电极摆放位置纵向分布,呈现为fz、cz、pz、c3和c4。

    11、所述显示器中app,其内部安装名为“嗅觉诱发电位”,通过鼠标单击进入,并在首菜单界面,输入患者姓名、性别、年龄、就诊id或住院号、住院科室等;完成基本信息录入后,进入次菜单界面,单击“嗅觉诱发电位”图标,正式进入嗅觉秀发电位采集界面,包括多模块内容,主要包括四分布局,即左上布局,右上、右下、居中最下布局界面;左侧界面方框内左侧设置多个刺激位点,自上而下以字母a1、a2、a3……依次排列,每个刺激位点起初包括一次刺激波形,如需要多次刺激,鼠标单击该位点对应的字母,然后电极“复制一次”即可,可重复上述步骤,最后,鼠标单击求和“∑”按钮,叠加已获取的波形。该界面右侧设置波形灵敏度,包括时限(以2.5ms为度),波幅(以为度);右上布局界面横向分布的功能包括:信号采集电极摆放位置、查看电阻、左右侧嗅区获取波形潜伏期及波幅变化;电极摆放位置纵向分布,呈现为fz、cz、pz、c3和c4,横向功能里面还包括“电阻查看”按钮,其英文缩写为ω,鼠标单击即可查看电阻是否达标,本监测规定电阻低于30kω为达标;横向功能里面还设计有一个表格,以行*列为3*4布局分布,行中自左向右分布;潜伏期、波幅(n-p-n);居中最下面为功能按钮,包括“复制1次”,“数据标记”,“删除”,“撤回上一步”。

    12、作为本发明优选的方案,柔性电极电刺激的嗅觉诱发仪中放入刺激强度为2ma,刺激时程为0.5ms,平均叠加次数100-150次,在给予刺激后出现潜伏时20ms的负峰波形,即判定出现嗅觉诱发电位,为保证波形一致性及结果可重复性,波形采集间隔时间为30s。

    13、一种柔性电极刺激器,包括远端的电极结构和近端的电连接结构,应用于基于柔性电极电刺激的嗅觉诱发仪,所述柔性电极刺激器获取嗅觉诱发电位波形,具有管体形状,质韧但塑形效果良好,尤其适用于鼻腔内部多弯曲的构造,可以较好的贴附于嗅觉感知黏膜下方,对反复多次试验具有良好耐受性,能够及时有效的感知嗅觉电位随刺激产生的变化。

    14、作为本发明优选的方案,所述电极结构包括柔性电极管体和电极触点,所述柔性电极管体长100mm,直径2mm;

    15、所述的电极触点分为正电极和负电极,所述正电极长15mm,负电极长12.5mm,所述正负极远端裸露0.5mm为双极刺激电极,所述负极远端为记录电极,正极远端为参考电极,所述电极形态为针形粗电极,避免电极过细造成患者嗅区黏膜的损伤。

    16、所述电极结构(如图2),具体为:

    17、提供长度100mm,直径2mm硅晶圆;

    18、对所述硅晶圆进行金属薄膜沉积,在所述硅晶圆上形成金属薄膜层;具体的,金属薄膜沉积为对金属进行薄膜沉积,其中,薄膜沉积的方法可以为电子蒸发、磁控溅射和原子层沉积其中之一,其中,薄膜沉积的金属可以为铝或铜等,优选的,薄膜沉积的金属为铝单质。

    19、对所述金属薄膜层旋涂有机高分子材料,得到第一绝缘层;具体的,有机高分子材料可以为聚酰亚胺,第一绝缘层的厚度为5-15um,优选的,第一绝缘层的厚度为10um。

    20、对所述第一绝缘层进行金属薄膜沉积,得到金属粘合层;具体的,薄膜沉积的金属为铬,金属粘合层的厚度为1-30nm,进一步地,金属粘合层的厚度还可以为1-10 nm、2-20nm、1-30 nm、10-15 nm、10-20 nm、20-30 nm,优选的,金属粘合层的厚度为2-20nm。

    21、对所述金属粘合层远端旋涂金属材料,得到电极触点;

    22、对所述金属粘合层近段(除去电极触点位置)旋涂有机高分子材料,得到第二绝缘层,至此得到柔性电极刺激器的电极结构。具体的,有机高分子材料可以为聚酰亚胺,第二绝缘层的厚度为5-15um,优选的,第二绝缘层的厚度为10um。

    23、作为本发明优选的方案,所述电连接结构位于柔性电极刺激器近端,用于连接外部电极线及计算机设备,实现电信号在计算机发出后与嗅觉黏膜区感知通路上的传输。

    24、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

    25、1、本发明通过将柔性电极刺激器置于鼻腔内部嗅裂内,地线置于左侧乳突,参考电极置于同侧耳垂,采用盘状表面电极记录头皮脑电信号,记录电极为fz、cz、pz、c3和c4;通过柔性电极刺激器发出刺激信号;计算机控制单元接受信号输入,通过模数转换将采集到的嗅觉电信号显示在显示屏上,同时电信号经过数据处理,然后通过打印机将报告以文字形式输出,期间整个检测过程持续30分钟左右,解决了现有嗅觉诱发电位检测技术在临床实践上的空白,辅助嗅觉障碍类疾病的诊治。


    技术特征:

    1.一种柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,其特征在于:基于柔性电极刺激器工作,包括:

    2.如权利要求1所述的柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,其特征在于:所述盘状表面电极记录头皮脑电信号,记录电极为fz、cz、pz、c3和c4;所述参考电极置于同侧耳垂,所述地线置于左侧乳突防止监测过程受检者出现意外。

    3.如权利要求2所述的柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,其特征在于:所述显示器中的app功能包括:信号采集电极摆放位置、查看电阻、左右侧嗅区获取波形潜伏期及波幅变化;电极摆放位置纵向分布,呈现为fz、cz、pz、c3和c4。

    4.如权利要求1所述的柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,其特征在于:柔性电极电刺激的嗅觉诱发仪中放入刺激强度为2ma,刺激时程为0.5ms,平均叠加次数100-150次,在给予刺激后出现潜伏时20ms的负峰波形,即判定出现嗅觉诱发电位,为保证波形一致性及结果可重复性,波形采集间隔时间为30s。

    5.一种柔性电极刺激器,其特征在于:包括远端的电极结构和近端的电连接结构,应用于基于柔性电极电刺激的嗅觉诱发仪,所述柔性电极刺激器用于获取嗅觉诱发电位波形,具有管体形状,质韧但塑形效果良好,适用于鼻腔内部多弯曲的构造,能够贴附于嗅觉感知黏膜下方,对反复多次试验具有良好耐受性,能够及时有效的感知嗅觉电位随刺激产生的变化。

    6.如权利要求5所述的柔性电极刺激器,其特征在于:所述电极结构包括柔性电极管体和电极触点,所述柔性电极管体长100mm,直径2mm;

    7.如权利要求5所述的柔性电极刺激器,其特征在于:所述电连接结构位于柔性电极刺激器近端,用于连接外部电极线及计算机设备,实现电信号在计算机发出后与嗅觉黏膜区感知通路上的传输。


    技术总结
    本发明涉及神经电生理领域,涉及一种柔性电极刺激器及其柔性电极电刺激的嗅觉诱发电位仪,包括计算机控制单元、模数转换、扬声器、放大器、显示器、柔性电极刺激器等,通过将柔性电极刺激器置于鼻腔内部嗅裂内,记录电极为Fz、Cz、Pz、C3和C4,参考电极置于同侧耳垂,地线置于左侧乳突,采用盘状表面电极记录头皮脑电信号,通过柔性电极刺激器发出刺激信号,计算机控制单元接受信号输入,通过模数转换将采集到的嗅觉电信号显示在显示屏上,同时电信号经过数据处理,然后通过打印机将报告以文字形式输出,期间整个检测过程持续30分钟左右,解决了现有嗅觉诱发电位检测技术在临床实践上的空白,辅助嗅觉障碍类疾病的诊治。

    技术研发人员:靳娇婷,胡芳芳,程燕飞,贺侠
    受保护的技术使用者:西安交通大学医学院第一附属医院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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