诱发电位的自动折射检测系统技术方案

诱发电位自动折射检测系统包括一台驱动一交变方格盘反射镜刺激信号的计算机．以把刺激信号图形通过由计算机控制的变焦透镜投向患者，在视网膜上保持恒定尺寸的图象．放大患者产生的诱发电位并以模拟和数字形式进行异步滤波，以对诱发电位进行峰值检测来决定幅值．数字滤波包括２５５点运行和．利用１６点运行和对峰值幅度进行异步数字滤波．镜头大步幅扫描以决定峰值区域，然后以小步幅小范围扫描直至在所需屈光度位置对峰值精确定位．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于眼镜和隐形眼镜的自动折射检测系统，更具体地说，它涉及一种诱发电位的自动折射检测系统，它利用稳态诱发电位给出折射镜片的高精度质量数据。现有技术中，用来为患者给出正确的眼镜片数据的系统通常分为两类。第一类即最普通的类型是在患者的眼前放置不同折光能力的镜片，并由患者说出观察目标的清晰程度是否有所改进。这种系统速度慢，含有主观因素，并且不适于有语言障碍的患者。第二类系统是测量大脑的诱发生物电位信号，并需要一个同步滤波系统接收和处理这些信号。这种同步滤波系统一般均很复杂，昂贵，并且工作起来速度较慢。本专利技术排除了这些限制，它为患者提供了所需镜片的快速客观的测量，而不需要患者口述，这不需要目前滤波处理系统。这是一种诱发电位自动折射检测系统，它含有一个计算机驱动的交替方格反射镜刺激信号源，此镜通过由计算机控制的可连续变化的变焦距镜头对患者产生刺激，并在患者的视网膜上保持一个恒定尺寸的图象。由患者产生的稳态诱发电位既可以模拟方式又可以数字方式将其放大和滤波，从而可以通过诱发电位的峰-峰值检测来确定其幅值。这些峰-峰幅值被滤波后产生一个平均诱发电位幅值。首先，变焦镜头以较大的步幅迅速地从焦距的一端扫到另一端，以确定峰值幅值出现的区域。然后，在最大幅值附近，使变焦镜头以越来越小的步幅在越来越小的范围内进行扫描，直到最大幅值被准确检测出来为止，在这个点上的镜头位置被打印机打印出来，它即作为患者的屈光度验光数据。本专利技术的主要目的是提供一个视力检验系统，此系统能客观地确定使患者能清楚地观察物体的镜片数据。根据这个目的，本专利技术属于为患者所用的诱发电位自动折射检测系统，其特征为用一个刺激信号发生装置产生一个交替刺激图形输出信号;一个连续变焦镜头用于接收上述交替刺激输出信号并借助连续变焦将刺激图形直接投射给患者;还有诱发电位敏感装置，它对患者观察上述刺激图形而产生的诱发电位进行检测;还有当镜头焦距连续变化时，用来确定观察上述刺激图形的患者所产生的诱发电位最大幅值的测定装置;以及用于接收上述测定装置的输出，并根据该测定装置的上述输出为患者给出正确的镜片数据的数据给出装置。以下将叙述作为例子的本专利技术的最佳实施例，并参照附图如下图1A描述了要求对视觉功能进行主观分析的现有的屈光度仪。图1B是不需要患者主观响应的现有的诱发电位视锐分析系统。图2是一个根据本专利技术制作的诱发电位自动折射检测系统的方框图。图3是对图2所示系统的操作原理进行说明的方框图。图4是图2中所示的刺激信号步进器电机60和对60进行控制的电路50的方框图。图5是图2中方格盘反射镜刺激信号发生器70的方框图。图6是说明镜头80结构的示意图。图7是一个包括供患者头部使用的自备电极100的脑电图(EEG)帽90的透视图。图8是对图7所示的自备电极100的详细说明图。图9A，9B说明了图7所示的帽子的连线系统110的结构图。图10是对图2所示的高增益，低噪声放大器的详细说明图。图11是对图2所示的滤波器140的详细说明图。图12对图2所示的镜头步进器电机180及其控制电路170进行了说明。图13A-13C给出了图2所示的微型计算机30的控制流程图。图1B说明了现有的视锐测试系统。这种能产生稳态诱发电位幅值的可动式透镜系统已由Regan在Investigative Opthamology杂志(试验眼科学)Vol.12，No.9.(1973，9)“利用大脑诱发电位进行快速客观折射度测定”的文章中提出。在Regan的系统中，投影器20通过一个摆动杆或对照幻灯片21和可动式投影聚焦透镜22，将光线投射到反射屏23上，屏23又通过圆柱形镜头28将交替的刺激信号向后反射给患者24。诱发电位由EEG放大器25放大并且送到滤波单元26上，26则驱动x-y绘图仪27。滤波器26是一个同步滤波器，它利用毕达哥拉斯定理的特性对输入信号滤波并产生一个诱发电位幅值。Regam建议可以用数字付里叶变换来代替滤波器26。在1978，10月的Human Factor(人的因素)杂志上的“显示图象质量的诱发电位相关”一文中，Gomer建议用阴极射线管或电视作为诱发电位的刺激信号源。Tyler等人在“视觉功能的快速评价一种图形视觉诱发电位的电子扫描技术”一文中使用一个同步滤波器和积分器代替Regan的滤波单元26，并用一块正弦波光栅对每一个独立的透镜进行诱发电位幅相对于空间频率的xy绘图记录。为了测定视锐，这样一个同步滤波系统对每个透镜扫描一次至少需要20秒钟。图2是用来给出患者镜片数据并打印出该数据的诱发电位自动折射检测系统的主要部件的方框图。图3从原理上说明了本专利技术的一般操作。对于图2和图3，微型计算机30启动方波发生器40产生一个固定频率的方波，该方波供刺激信号电机控制电路50使用以控制步进器电机60。步进器电机60控制方格盘图形刺激信号发生器70，然后70通过连续变焦镜头80向患者24投影交替的方格盘图形。由患者产生的调幅稳态诱发电位含有一个处在刺激的转向频率上的非常强的基本信号，还含有不需要的谐波肌肉运动噪声和环境噪声引起的其他附加信号。含有自备电极100的EEG帽70测量患者对交替变焦的刺激做出反应而产生的诱发电位并将诱发电位经低噪声接线系统送往高增益、低噪声放大器的120。放大器120将诱发电位信号电平增高后，将其送到一个频带非常窄的带通滤波器140，140产生一个没有谐波，噪声较小的稳态诱发电位信号，稳态诱发电位信号加到与微机20耦合的模-数转换器150。微型计算机30进行数字滤波之后进行峰峰值检波，然后在进行数字滤波，由此得到诱发电位信号的平均峰-峰幅值。实际上该系统完成了对被变镜头焦距调制的一个六赫兹的信号振幅的振幅解调。平均峰-峰幅值或解调信号被不断地进行比较以便决定与最大视锐相等的最大幅值。微型计算机30存贮与最大幅值相关的透镜80的位置。微机30也通过数字输入/输出单元160，镜头电机控制电路170和步进器电机180来控制透镜80，使80从焦距的一端(例如，从-15屈光度)扫到焦距的另一端，(如+15屈光度。在第一次扫描时，透镜80以焦距每次增加0.08屈光度的方式移动，提供一个焦距的比较连续的变化，防止出现人眼的阶跃或脉冲型响应。在随后的扫描期间，如果需要的话，屈光度变化的步幅可减小到0.02屈光度。每次扫描之后，在以前检测出的最大幅值周围逐渐减小扫描范围及透镜屈光度步幅大小，另一次扫描从停下位置的另一个方向开始。不断地减小扫描范围及步幅，连续进行扫描，直到确定出最大幅值出现时透镜80在希望的屈光度极限内所处的位置。此时，由打印机打印出作为被试者验光数据的镜头80的位置。目前，眼镜或隐形眼镜制造技术要求精度为 1/4 屈光度，而本系统能够容易地提供1/4屈光度内的验光数据。象Commodore 64这样的微型机特别适于做微机30。因为它有一个通常称为音频振荡器的方波发生器40，而方波发生器40的操作与微机30无关。在该自动折射检测系统启动时，微机30向方波发生器40输入一个控制码字，使发生器40产生一个频率为2.4KHz的方波。模-数转换器150和数字输入/输出单元160是一个型号为MW611的独立的兼容接插件，由位于科罗拉多洲Lakewo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供患者使用的诱发电位自动折射检测系统，其特征在于：一个用于产生一个交变刺激图形输出信号的刺激信号发生装置；一个用于接收上述交变刺激输出信号的连续调焦镜头，它通过连结续改变焦距直接向患者投射该刺激信号图形；诱发电位敏感装置，它 用来对观察上述刺激信号图形患者所产生的诱发电位进行检测；当镜头焦距连续改变时，用来接收和决定患者观察上述刺激信号图形时产生的诱发电位最大幅值的决定装置；验光装置，它用来接收上述决定装置的输出并且根据该决定装置的输出为上述患者给出正确 的镜片验光数据。

【技术特征摘要】
US 1985-4-25 727,0321.一种供患者使用的诱发电位自动折射检测系统，其特征在于一个用于产生一个交变刺激图形输出信号的刺激信号发生装置；一个用于接收上述交变刺激输出信号的连续调焦镜头，它通过连续改变焦距直接向患者投射该刺激信号图形；诱发电位敏感装置，它用来对观察上述刺激信号图形患者所产生的诱发电位进行检测；当镜头焦距连续改变时，用来接收和决定患者观察上述刺激信号图形时产生的诱发电位最大幅值的决定装置；验光装置，它用来接收上述决定装置的输出并且根据该决定装置的输出为上述患者给出正确的镜片验光数据。2.根据权利要求1所述的系统，其进一步的特征在于上述交变刺激信号图形由一个以每秒约6周的频率变化的交变方格盘组成。3.根据权利要求2所述的系统，其进一步的特征在于上述交变方格盘在32英吋距离处具有每英吋8周的空间频率。4.根据权利要求2所述的系统，其进一步的特征在于上述交变方格盘刺激信号源由下述组成一对光源;一个斩光轮交替遮断来自上述一对光源的光;一个具有反射表面的方格盘反射镜，它把从一个光源来的被遮断的光反射给患者，而把从上述一对光源中的另一个光源来的被遮断的光透射给患者。5.根据权利要求4所述的系统，其进一步的特点在于其交变方格盘刺激信号源还包括下述组成一个第一打毛滤光器，它透射来自上述一对光源之一的光;一个第一分束器，它把来自上述第一滤光器的光向上述方格盘反射镜的反射表面反射;一个第二打毛滤光器，它透射来自上述一对光源中的另一光源的光;一个第二分束器，它把来自第二打毛滤光器的光向上述方格盘反射镜的透射表面反射送给患者，来自方格盘反射镜的反射和透射光通过上述的第一分束器送给患者。6.按照权利要求4所述的系统，其进一步的特征在于上述刺激信号发生装置还包括下列组成一个方波发生器;一个锁相步进器电机控制电路，它用于接收上述方波发生器的输出;一个步进器电机，它用来接收上述锁相步进器电机控制电路的输出并驱动上述的斩光轮。7.根据权利要求6所述的系统，其进一步的特征在于上述方波发生器产生的频率是2.4KHz的方波。8.根据权利要求6所述的系统，其进一步的特征在于上述锁相步进器电机控制电路包括下述组成一个二进制计数器，用于接收上述方波发生器的输出;一个只读存储器，用于接收上述二进制计数器的输出;功率晶体管，用于接收上述只读存储器的输出，并且为上述步进器电机提供驱动信号。9.根据权利要求4所述的系统，其进一步的特征在于上述斩光轮是一个由锁相步进器电机控制的遮光器。10.根据权利要求1所述的系统，其进一步特征在于上述连续变焦镜头保持一个患者感觉尺寸不变的图象，同时上述镜头的焦距在不断变化。11.根据权利要求1所述的系统，其进一步特征在于上述连续变焦镜头包括下述组成一个固定屈光度的镜头，它接收来自上述刺激信号发生装置的刺激图形;一个调焦望远镜，它与上述固定屈光度透镜配合，主要用来向患者传送刺激图形;调焦装置，它与上述调焦望远镜配合，用于接收上述决定装置的输出，因此上述调焦望远镜的焦距被连续改变。12.根据权利要求11所述的系统，其进一步的特征在于上述固定屈光度镜头是一个+1屈光度的精细观察镜，而上述调焦望远镜是一个17×60的望远镜。13.根据权利要求1所述的系统，其进一步的特征在于上述诱发电位敏感装置包括下述组成一个可调节的头带;几个自备电极，它们被安装在上述可调节头带上测量诱发电位的位置上。14.根据权利要求13所述的系统，其进一步的特征在于一个电磁屏蔽层包围着上述各自备电极。15...

【专利技术属性】
技术研发人员：索马斯爱德华伯纳德，埃米利马塔拉索罗思，埃德温伦纳莫翰，加里威廉姆舍文，约翰迈克尔索姆普，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]