способ диагностики усредненного вызванного потенциала мозга и устройство для его осуществления (варианты)

Формула изобретения

1. Способ диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга, заключающийся в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные длиннолатентные вызванные потенциалы мозга, отличающийся тем, что вызванную электрическую активность мозга записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогово-цифрового сигнала, устанавливают область поиска компонентов Р2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяют максимальное значение сигнала на интервале от T1 и T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляют модуль между определенными выше максимальным и минимальным значениями сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят с наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала мозга.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, используют тональный звуковой сигнал длительностью 100 - 200 мс.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сигнала, которым воздействуют на субъект, используют вспышку света или вспышку экрана кинескопа.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сигнала, которым воздействуют на субъект, используют сигнал, выбранный из группы, состоящей из механического деформационного усилия, температурного сдвига или электрического сигнала в форме прямоугольного импульса напряжения.

5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействуют на субъект дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого меньше значения сигнала предыдущего воздействия, если длиннолатентный потенциал присутствовал в результате предыдущего воздействия, вызванную электрическую активность мозга субъекта записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналого-цифрового сигнала, устанавливают область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяют максимальное значение сигнала в интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляют модуль разности между определенными выше максимальными значением сигнала и минимальным значением сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга при оказанном дополнительном воздействии, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала при оказанном дополнительном воздействии.

6. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействуют на субъект дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого больше значения сигнала предыдущего воздействия, если длиннолатентный корковый потенциал отсутствовал в результате предыдущего воздействия, вызванную электрическую активность мозга субъекта записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогово-цифрового сигнала, устанавливают область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяют максимальное значение сигнала в интервале от T1 до T2 и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляют модуль разности между определенными выше максимальным значением сигнала и минимальным значением сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного коркового вызванного потенциала мозга при оказанном дополнительном воздействии, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала при оказанном дополнительном воздействии.

7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что задают точность измерения порога чувствительности рецепторной структуры и воздействуют на субъект дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого отличается от предыдущего значения сигнала на величину, кратную заданной точности измерения.

8. Способ диагностики усредненного коротколатентного вызванного потенциала мозга, заключающийся тем, что воздействуют на субъект коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные коротколатентные вызванные потенциалы мозга, отличающийся тем, что вызванную электрическую активность мозга записывают в течение 10 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогово-цифрового сигнала, устанавливают область поиска основных пиков коротколатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 10 мс, выделяют в установленной области поиска ряд временных интервалов по количеству экстремумов, определяют экстремальное значение сигнала на каждом выбранном интервале, вычисляют модули разности между соседними экстремальными значениями, сравнивают последовательно каждое полученное значение модуля разности с соответствующей величиной K_i, где K_i - установленный экспериментально коэффициент для каждого временного интервала, i - число, соответствующее номеру интервала, и по полученному в результате каждого сравнения положительному числу судят о наличии на каждом интервале пика коротколатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате каждого сравнения отрицательному числу судят об отсутствии на каждом интервале пика коротколатентного вызванного потенциала.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что для диагностики проходимых уровней слуховой системы определяют количество расположенных последовательно пиков коротколатентного вызванного потенциала, начиная от момента подачи сигнала, по которому судят о проходимых уровнях слуховой системы.

10. Устройство для диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга, содержащее средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и средство для регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к блоку анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, отличающееся тем, что содержит блок усреднения вызванных потенциалов, вход которого подключен к выходу средства для регистрации электрической активности мозга субъекта, а выход подключен к входу блока анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, при этом блок анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок формирования временных интервалов, вход которого является входом блока анализа, блок определения максимального значения сигнала на первом выбранном временном интервале и блок определения минимального значения сигнала на втором выбранном интервале, входы которых подключены к выходам блока формирования временных интервалов, блок вычисления модуля разности, к входам которого подключены выходы блоков определения максимального и минимального значений сигнала на выбранном интервале, блок сравнения, подключенный входом к выходу блока вычисления модуля разности, блок идентификации длиннолатентного вызванного потенциала с дисплеем, входом подключенный к выходу блока сравнения, а выход которого служит выходом блока анализа.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что содержит блок управления средством подачи субъекту сигнала воздействия, выход которого подключен к средству подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, а вход соединен с выходом блока анализа.

12. Устройство для диагностики усредненного коротколатентного вызванного потенциала мозга, содержащее средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и средство регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к блоку анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, отличающееся тем, что содержит блок усреднения вызванных потенциалов, вход которого подключен к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта, а выход подключен к входу блока анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга, при этом блок анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок формирования временных интервалов, вход которого является входом блока анализа, подключенные параллельно ряд блоков определения экстремального значения сигнала на соответствующих выбранных временных интервалах, входы которых подключены к выходу блока формирования временных интервалов, ряд блоков вычисления модуля разности по количеству выбранных временных интервалов, входы каждого из которых подключены к выходам двух блоков, определяющих экстремальные значения сигнала на двух соседних выбранных временных интервалах, ряд блоков сравнения по количеству блоков вычисления модуля разности, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего блока вычисления модуля разности, блок идентификации коротколатентного вызванного потенциала с дисплеем, входом подключенный к выходам блока сравнения, а выход которого служит выходом блока анализа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу определения, измерения и регистрации биоэлектрических сигналов организма, а более точно к способу диагностики усредненного вызванного потенциала мозга и устройству для его реализации.

Изобретение может быть использовано для диагностики порога зрения, порога слуха и порога тактильной чувствительности у людей широкого возрастного интервала от новорожденных до лиц пожилого возраста, включая пациентов умственно отсталых, а также в ветеринарии для диагностики животных.

Автоматическая диагностика уровня сенсорной чувствительности, в частности порога слуха, порога зрения, порога тактильного ощущения, и в более широком смысле - диагностика вызванного потенциала любой модальности очень важна, так как позволяет:

более эффективно проводить отбор специалистов при экспертизе профессиональной пригодности у лиц, чья профессия требует повышенной чувствительности к зрительным, слуховым и тактильным раздражителям: пилотов, диспетчеров, спортсменов, военнослужащих и других;

более эффективно проводить обследование широких слоев населения, в частности школьников и пожилых людей, для раннего выявления нарушений восприятия и недостаточности сенсорной чувствительности;

более эффективно проводить клинические исследования пациентов с нарушениями сенсорной чувствительности любой модальности - слуховой, зрительной, тактильной (соматосенсорной), включая умственно отсталых людей.

Вызванные потенциалы различной модальности - слуховые, зрительные, соматосенсорные, записываются с поверхности головы человека и классифицируются на три основные группы:

стволовые коротколатентные вызванные потенциалы, возникающие в течение первых 10 мс после подачи сигнала;

среднелатентные ответы мозга, возникающие между 7 и 50 мс после подачи сигнала:

длиннолатентные вызванные потенциалы мозга, возникающие с задержкой 50-500 мс после подачи сигнала.

Вызванные потенциалы всех указанных групп привлекают большое внимание исследователей и как нейрологический инструмент, и как инструмент исследования слуха, зрения и тактильного восприятия.

Известен способ диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга, заключающийся в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные длиннолатентные вызванные потенциалы мозга.

Известно также устройство для диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга, содержащее средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и средство для регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к блоку анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга.

В указанном способе используется звуковой сигнал для подачи его в ухо спящего пациента, при этом несущая часть модулируется специальным образом сигналом с частотой больше 60 Гц. При таком сигнале наблюдается повышение соотношения сигнал/шум в электрической активности мозга во время сна и возникают вызванные потенциалы устойчивого состояния с запертой фазой. Распознавание этих потенциалов при анализе вызванной электрической активности мозга позволяет измерять уровень слуха у исследуемых субъектов, в частности у новорожденных, маленьких детей и умственно отсталых людей.

В указанном способе время воздействия на пациента указанным сигналом существенно длительно, что обусловлено физиологически необходимым временем возникновения в мозге вызванных потенциалов устойчивого состояния с запертой фазой.

При обработке полученных вызванных потенциалов многократно применяется метод Фурье на всех этапах анализа ответа мозга.

Ряды Фурье традиционно часто используются при анализе электрической активности мозга вообще и вызванных потенциалов в частности. Это связано с тем, что Фурье-анализ позволяет формально описывать и исследовать форму и вычислять параметры кривых, представляющих электрическую активность мозга. Вид таких кривых в сильной степени индивидуален для каждого субъекта и при их анализе используется процедура многократного подсчета коэффициентов разложения в ряд Фурье, чтобы результат достаточно хорошо описывал исследуемый процесс у отдельного субъекта.

Каждая процедура подсчета коэффициентов содержит обработку каждой точки записи активности мозга. Таким образом, определение коэффициентов разложения в ряд Фурье непременно включает неоднократный полный перебор всех точек записи активности мозга.

Поэтому устройство для реализации этого способа имеет сложную структуру и одна из его особенностей состоит в самом способе формирования модулированного звукового сигнала, которым воздействуют на субъекта, ибо специфика этого сигнала содержит в себе предпосылки анализа и диагностики звукового вызванного потенциала.

Высокая вычислительная сложность задачи требует применения специализированных или стандартных мощных компьютерных средств, при этом процесс вычисления трудоемкий по времени и требует больших объемов памяти.

В основу изобретения поставлена задача создания способа диагностики усредненного коротколатентного и длиннолатентного вызванного потенциала мозга, в котором анализ экстремумов на выбранных интервалах записи исследуемого вызванного потенциала позволяет упростить диагностику людей и животных и повысить ее эффективность при определении порога слуха, порога зрения и порога тактильного ощущения.

В основу предлагаемого изобретения поставлена также задача создания устройства для диагностики усредненного коротколатентного и длиннолатентного вызванного потенциала мозга, в котором наличие блоков анализа экстремумов и их связей с блоком принятия решений позволяет упростить устройство, повысить точность обработки вызванного потенциала, повысить его быстродействие, надежность, удешевить процедуру определения порога слуха, порога зрения и порога тактильного ощущения у людей и животных.

Поставленная задача решается тем, что в способе диагностики длиннолатентного вызванного потенциала мозга, заключающемся в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные длиннолатентные вызванные потенциалы мозга, согласно изобретению вызванную электрическую активность мозга записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала, устанавливают область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяют максимальное значение сигнала на интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляют модуль между определенными выше максимальным и минимальным значениями сигнала, сравнивают полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала мозга.

Целесообразно, чтобы в качестве сигнала, которым воздействует на субъекта, использовали тональный звуковой сигнал длительностью 100 - 200 мс.

Полезно, чтобы в качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, использовали вспышку света или вспышку экрана кинескопа.

Выгодно, чтобы в качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, использовали сигнал, выбранный из группы, состоящей из механического деформационного усилия, температурного сдвига или электрического сигнала в форме прямоугольного импульса напряжения.

Целесообразно, чтобы для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействовали на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого меньше значения сигнала предыдущего воздействия, если длиннолатентный потенциал присутствовал в результате предыдущего воздействия, вызванную электрическую активность мозга субъекта записывали в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала, устанавливали область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяли в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяли максимальное значение сигнала в интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляли модуль разности между определенным выше максимальным значением сигнала, сравнивали полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судили о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга при оказанном дополнительном воздействии, а полученному в результате сравнения отрицательному числу - об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала при оказанном дополнительном воздействии.

Полезно, чтобы для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействовали на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого больше значения сигнала предыдущего воздействия, если длиннолатентный корковый потенциал отсутствовал в результате предыдущего воздействия, вызванную электрическую активность мозга субъекта записывали в течение 500 мс, начиная от момента сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала, устанавливали область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, выделяли в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс P2 и N2 соответственно, где T1 и T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, определяли максимальное значение сигнала в интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс, вычисляли модуль разности между определенным выше максимальным значением сигнала и минимальным значением сигнала, сравнивали полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент, и по полученному в результате сравнения положительному числу судили о наличии коротколатентного коркового вызванного потенциала мозга при оказанном дополнительном воздействии, а полученному в результате сравнения отрицательному числу - об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала при оказанном дополнительном воздействии.

Целесообразно, чтобы задавали точность измерения порога чувствительности рецепторной структуры и воздействовали на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого отличается от предыдущего значения сигнала на величину, кратную заданной точности измерения.

Поставленная задача решается также тем, что в способе диагностики усредненного коротколатентного вызванного потенциала мозга, заключающемся в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, а затем анализируют полученные коротколатентные вызванные потенциалы мозга, согласно изобретению вызванную электрическую активность мозга записывают в течение 10 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала, устанавливают область поиска основных пиков коротколатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 10 мс, выделяют в установленной области поиска ряд временных интервалов по количеству экстремумов, определяют экстремальное значение сигнала на каждом выбранном интервале, вычисляют модули разности между соседними экстремальными значениями, сравнивают последовательно каждое полученное значение модуля разности с соответствующей величиной K_i, где K_i - установленный экспериментально коэффициент для каждого временного интервала, i - целое число, соответствующее номеру интервала, и по полученному в результате каждого сравнения положительному числу судят о наличии на каждом интервале пика коротколатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате каждого сравнения отрицательному числу судят об отсутствии на каждом интервале пика коротколатентного вызванного потенциала.

Целесообразно, чтобы для диагностики проходных уровней слуховой системы определяли количество расположенных последовательно пиков коротколатентного вызванного потенциала, начиная от момента подачи сигнала, по которому судили о проходимых уровнях слуховой системы.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга, содержащем средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и средство для регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к блоку анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, согласно изобретению имеется блок усреднения вызванных потенциалов, вход которого подключен к выходу средства для регистрации электрической активности мозга субъекта, а выход подключен к входу блока анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга, при этом блок анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок формирования временных интервалов, вход которого является входом блока анализа, блок определения максимального значения сигналов на первом выбранном временном интервале и блок определения минимального значения сигнала на втором выбранном интервале, входы которых подключены к выходам блока формирования временных интервалов, блок вычисления модуля разности, ко входам которого подключены выходы блоков определения максимального и минимального значения сигнала на выбранном интервале, блок сравнения, подключенный входом к выходу блока вычисления модуля разности, блок идентификации длиннолатентного вызванного потенциала с дисплеем, входом подключенный к выходу блока сравнения, а выход которого служит выходом блока анализа.

Целесообразно, чтобы устройство содержало блок управления средством подачи субъекту сигнала воздействия, выход которого был бы подключен к средству подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, а вход соединен с выходом блока анализа.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для диагностики усредненного вызванного коротколатентного потенциала мозга, содержащем средство подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому, и средство регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения, подключенное к блоку анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга, согласно изобретению имеется блок усреднения вызванных потенциалов, вход которого подключен к выходу средства регистрации электрической активности мозга субъекта, а выход подключен ко входу блока анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга, при этом блок анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок формирования временных интервалов, вход которого является входом блока анализа, подключенные параллельно ряд блоков определения экстремального значения сигнала на соответствующих выбранных временных интервалах, входы которых подключены к выходу блока формирования временных интервалов, ряд блоков вычисления модуля разности по количеству выбранных временных интервалов, вход каждого из которых подключен к выходу двух блоков, определяющих экстремальные значения сигнала на двух соседних выбранных временных интервалах, ряд блоков сравнения по количеству блоков вычисления модуля разности, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего блока вычисления модуля разности, блок идентификации коротколатентного вызванного потенциала с дисплеем, входом подключенный к выходам блока сравнения, а выход которого служит выходом блока анализа.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для диагностики усредненного длиннолатентного потенциала мозга; на фиг. 2 - блок-схема блока анализа вызванной электрической активности мозга для определения наличия или отсутствия длиннолатентного вызванного потенциала; на фиг. 3 - блок-схема варианта выполнения устройства для диагностики усредненного коротколатентного вызванного потенциала мозга; на фиг. 4 - блок схема анализа вызванной электрической активности мозга для определения наличия пиков коротколатентного вызванного потенциала; на фиг. 5 - кривые усредненных длиннолатентных вызванных потенциалов с отмеченными на нем компонентами P2, N2; на фиг. 6 - кривые усредненных длиннолатентных вызванных потенциалов при определении порога чувствительности рецепторной структуры; на фиг. 7 - кривая усредненного коротколатентного слухового вызванного потенциала мозга, имеющая ряд пиков.

Устройство для диагностики усредненного вызванного длиннолатентного потенциала мозга содержит средство 1 (фиг. 1) для подачи субъекту 2 короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины. Максимальное значение сигнала, подаваемого субъекту 2, меньше значения сигнала, соответствующего болевому синдрому. Вызванная электрическая активность мозга субъекта 2 снимается со скальпа в виде электрического сигнала напряжения посредством датчика 3, который подключен ко входу 4 средства 5 регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения. Выход 6 средства 5 подключен ко входу 7 блока 8 усреднения вызванных потенциалов, выход 9 которого подключен ко входу 10 блока 11 анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга. Усреднение необходимо для фильтрации шумов.

При это блок 11 (фиг. 2) анализа длиннолатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок 12 формирования временных интервалов, вход которого является входом 10 блока 11 анализа. Блок 11 содержит также блок 13 определения максимального значения сигнала на первом выбранном временном интервале и блок 14 определения минимального значения сигнала на втором выбранном временном интервале, входы 15, 16 которых подключены к выходам блока 12 формирования временных интервалов соответственно.

Выходы блоков 13, 14 определения максимального и минимального значения сигнала на выбранном первом и втором временном интервале подключены ко входам 17, 18 соответственно блока 19 вычисления модуля разности, выход которого подключен ко входу 20 блока 21 сравнения. Вход 22 блока 23 идентификации длиннолатентного вызванного потенциала подключен к выходу блока 21 сравнения, а его выход 21 служит выходом блока 11 анализа.

При этом блок 23 имеет дисплей 25, на котором медперсонал имеет возможность наблюдать кривую усредненного длиннолатентного вызванного потенциала.

Устройство содержит также блок 26 (фиг. 1) управления средством подачи субъекту сигнала воздействия, выход которого подключен ко входу 27 средства 1 подачи субъекту короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, а вход 28 соединен с выходом блока 11 анализа.

Возможность вариант выполнения устройства для диагностики усредненного вызванного коротколатентного потенциала мозга, содержащего средства 1 (фиг. 3) подачи субъекту 2 короткого по длительности внешнего сигнала определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому.

Вызванная электрическая активность мозга субъекта 2 снимается со скальпа в виде электрического сигнала напряжения посредством датчика 3, который подключен ко входу 4 средства 5 регистрации электрической активности мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения. Выход 6 средства 5 подключен ко входу 7 блока 8 усреднения вызванных потенциалов, выход 9 которого подключен ко входу 29 блока 30 анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга.

При этом блок 30 (фиг. 4) анализа коротколатентных вызванных потенциалов мозга содержит блок 31 формирования временных интервалов, вход 32 которого является входом блока 30 анализа. Блок 30 содержит также подключенные параллельно ряд блоков 33 определения экстремального значения сигнала на соответствующих выбранных временных интервалах, входы 34 которых подключены к выходу 35 блока 31 формирования временных интервалов.

Выходы двух соседних блоков 33, определяющих экстремальные значения сигнала на двух соседних выбранных временных интервалах, подключены ко входам 36, 37 соответственно блоков 38 вычисления модуля разности. Количество блоков 38 определяется количеством выбранных временных интервалов.

Блок 30 содержит также ряд блоков 39 сравнения по количеству блоков 38 вычисления модуля разности, каждый из которых подключен входом 40 к выходу соответствующего блока 38 вычисления модуля разности.

Выходы блоков 39 сравнения подключены ко входу 41 блока 42 идентификации коротколатентного вызванного потенциала, выход которого служит выходом блока 30 анализа. Блок 42 также имеет вывод на дисплей 43. Выход 44 блока 30 подключен ко входу 45 средства 1.

Способ диагностики усредненного длиннолатентного вызванного потенциала мозга осуществляется следующим образом.

Воздействуют на субъекта 2 (фиг. 1) коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому.

Записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения (фиг. 5, а, б). Запись производят в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала. Усредненные записи вызванной электрической активности поступают в блок 12 формирования временных интервалов.

В этом блоке 12 устанавливают область поиска компонентов P2, N2 (фиг. 5, а, б) длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс, поскольку анализ полученных кривых показывает, что компоненты P2, N2 появляются в течение первых 340 мс от начала подачи сигнала.

Выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1, T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры.

Так, при исследовании слуха T1=100 мс, T2=220 мс, анализируемая запись на первом временном интервале поступает в блок 13 (фиг. 2) определения максимального значения сигнала на временном интервале. Анализируемая запись на втором временном интервале поступает в блок 14 определения минимального значения сигнала на временном интервале.

Следует отметить, что выделенные интервалы составляют чуть более половины длительности стандартной записи вызванной активности мозга в 500 мс. Таким образом, обработке подвергается около половины записи, что существенно сокращает время анализа.

Определяют максимальное значение сигнала на интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс. Выполнение блоков 13, 14 определения максимального либо минимального значения сигнала определенного вида позволяет избежать полного перебора значений сигнала и в еще большей степени сократить время анализа.

Вычисленные максимальное значение сигнала на интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс поступают в блок 19 вычисления модуля разности. Результат вычислений поступает в блок 21 сравнения, где полученное значение модуля разности сравнивается с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент. В частности, для слуха K=65.

По полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала.

В качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, используют тональный звуковой сигнал длительностью 100 - 200 мс, который используется для определения порога слуха, а при определении порога зрения в качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, используют вспышку света или вспышку экрана кинескопа.

Исследования показывают, что аналогичные кривые можно получить и при определении тактильной чувствительности, тогда в качестве сигнала, которым воздействуют на субъекта, используют механическое деформационное усилие, температурный сдвиг или электрический сигнал в форме прямоугольного импульса напряжения.

Для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействуют на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом (фиг. 6, б), значение которого меньше значения сигнала (фиг. 6, а) предыдущего воздействия, если длиннолатентный потенциал присутствует в результате предыдущего воздействия.

Вызванную электрическую активность мозга субъекта записывают в течение 500 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала. Затем устанавливают область поиска компонентов P2, N2 длиннолатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 340 мс. Аналогично предыдущему способу выделяют в установленной области поиска два временных интервала от T1 до T2 и от T2 до 340 мс для P2 и N2 соответственно, где T1, T2 - границы временных интервалов, зависящие от вида рецепторной структуры, и определяют максимальное значение сигнала на интервале от T1 до T2 мс и минимальное значение сигнала на интервале от T2 до 340 мс. После этого вычисляют модуль разности между определенными выше максимальным значением сигнала и минимальным значением сигнала и сравнивают полученное значение модуля разности с величиной K, где K - установленный экспериментально коэффициент.

По полученному в результате сравнения положительному числу судят о наличии длиннолатентного вызванного потенциала мозга при оказанном дополнительном воздействии, а по полученному в результате сравнения отрицательному числу судят об отсутствии длиннолатентного вызванного потенциала при оказанном дополнительном воздействии.

В некоторых случаях для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействуют на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого больше значения сигнала предыдущего воздействия, если длиннолатентный корковый потенциал отсутствует в результате предыдущего воздействия. Далее обработку сигнала осуществляют аналогично описанному выше.

Целесообразнее такое осуществление способа, когда задают точность измерения порога чувствительности рецепторной структуры и воздействуют на субъекта дополнительно по меньшей мере один раз сигналом, значение которого отличается от предыдущего значения на величину, кратную заданной точности измерения.

Для определения порога чувствительности рецепторной структуры воздействуют на субъекта дополнительно сигналом столько раз, сколько необходимо, чтобы модуль разности значений сигналов двух последовательных воздействий был меньше, чем величина Q, где Q - заданная точность определения порога чувствительности.

Способ диагностики усредненного коротколатентного вызванного потенциала мозга заключается в том, что воздействуют на субъекта коротким по длительности сигналом определенной величины, максимальное значение которого меньше величины сигнала, соответствующего болевому синдрому.

Записывают вызванную электрическую активность мозга субъекта в виде электрического сигнала напряжения в течение 10 мс, начиная от момента подачи сигнала, в виде усредненного аналогового/цифрового сигнала.

Устанавливают область поиска основных пиков коротколатентного вызванного потенциала в интервале от момента подачи сигнала до 10 мс и выделяют в установленной области поиска ряд временных интервалов по количеству экстремумов в блоке 30 (фиг. 4).

В описываемом варианте способа в случае анализа слуха выделяют в установленной области поиска двенадцать временных интервалов, мс: 0-1,5; 1,5-2,0; 2,0-2,5; 2,5-2,9; 2,9-3,4; 3,4-4,0; 4,0-4,6; 4,6-5,3; 5,3-6,5; 6,5-7,4; 7,4-8,2; 8,2-10,0.

В блоках 32 определяют экстремальное значение сигнала на каждом выбранном интервале и в блоках 37 вычисляют модули разности между соседними экстремальными значениями.

Сравнивают последовательно в блоках 38 каждое полученное значение модуля разности с соответствующей величиной K_i, где K_i - установленный экспериментально коэффициент для каждого временного интервала; i - целое число, соответствующее номеру интервала, в описываемом варианте i = 1, 2, 3 ... 12.

Положительный результат сравнения диагностирует пик коротколатентного стволового вызванного потенциала мозга на соответствующем интервале, а отрицательный - отсутствие пика.

Для диагностики проходимых уровней слуховой системы определяют количество расположенных последовательно пиков коротколатентного вызванного потенциала, начиная от момента подачи сигнала, по которому судят о проходимых уровнях слуховой системы.

Предлагаемый способ универсален для различных рецепторных структур: слуховой, зрительной, тактильной. Так, он использует единые для всех них процедуры анализа вызванной электрической активности мозга, единую последовательность шагов обработки, единые процедуры идентификации длительного и коротколатентного вызванного потенциала.