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微机通讯技术在改良诱发电反应仪中的应用

2022-07-29
来源:求医网
【中图分类号】R764.04【文献标识码】B

【文章编号】1006-7299(2000)-01-0040-02

国内早期(80年代)许多进口的诱发电反应测听仪是智能化的专用机,性能虽然良好,但不能储存测试波形,更无法进一步分析,临床上一些有价值资料因此丢失,ERA-2250电反应测听仪就是其中之一。文中将微机与ERA-2250电反应测听仪进行通讯连接,对波形数据进行储存和分析处理,为临床和电生理研究提供更多有价值的信息。现将连接后的系统和其在临床实用的情况阐述如下:

1原理和方法

ERA-2250诱发电反应仪完成每次电反应测听后,即可获得有关该次反应的结果,一是测试条件参数(result parameter record,RPR);二是反应波数据(data record,DR)。ERA-2250联机后[1],这些原始数据可输送到微机中,但由于这些通讯数据量大,不仅含有电反应波的数据,还混有通讯必需附加信息,因此,必须进行预处理方可使用。

1.1数据处理

1.1.1波形参数和数据的提取首先要对通讯数据中有用的数据进行截取。这些数据共分6段,第一段是RPR,后5个数据段均为DR。RPR数据段有严格定位定义,共有86位。以二个16位进制字符表示,表示刺激声类型、刺激强度、频率、耳侧等39种参数和状态,其中刺激声强度,测试耳侧,测试声频率等是诊断分析必需的参数。DR由5个数据段构成一个完整波形数据,共251点,每一点以二个16位进制数来表示。即从00~7F表示0~+127;从80~FF表示-128~-1。为了便于显示波形和表示幅值,先把16位进制数转换成10进制数。

1.1.2波形数据的查询在听觉诱发电位检查中,常可获得许多测试波形,可首先对波形储存,然后对其中一个或几个波形进行分析处理,该系统同时显示左右耳各8个反应波形,以供筛选,并可对储存在微机中的波形查阅。

1.2时域分析目前对听性脑干诱发电位仍注重潜伏期分析[2,3],而且振幅变异较大,该系统中不考虑对幅值的定量分析。

1.2.1建立正常值数据库对40位正常人共80耳的阈上10~70 dB所测得各波潜伏期及波间期(Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅰ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅴ、Ⅰ-Ⅴ和两耳差值)进行统计学分析,求出均值和标准差,以听阈上不同刺激声强度分类建立一个正常值数据库。

1.2.2潜伏期分析反应波的潜伏期输入有二种方式,一种由人机对话直接将潜伏期值输入,另一种方式是移动光标至测试点位置,即可获得反应波的潜伏期时间和幅值参数。无论哪一种方式,当输入两耳Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波潜伏期后,就自动按阈上刺激强度找到相应的正常值进行运算比较,采用x±2 SD为正常值范围,自动打印诊断报告,报告中列出二耳各波潜伏期时间和两耳差值,并揭示各波是否正常。

1.3频域分析鉴于频域分析在生物学中的广泛应用[4]。系统也开发了频谱和功率谱分析功能。分析数据的输入为通过移动光标,设置上限和下限后,自动读取该段波形数据进行频谱分析和功率谱分析,最后打出频域波形图。根据计算要求,只要大于8个采样点的波形数据,即可进行频谱分析,因此不仅可将整个脑干听诱发电位波形进行频谱分析,还可对各单波进行分析,甚至对波的上升支和下降支进行分析。

1.4互相关函数分析在神经电生理研究中对听觉诱发电位分析更趋复杂,如用听性脑干反应电位互相关函数来客观估计听力阈值,以提高估测的准确性和可靠性[5]。系统中可将听性脑干诱发电位数据分为大小相等的二个子集均位,求其互相关函数,再求出阈上刺激强度和估计听力阈值的参数之间关系的直线回归方程,最后得到听力阈值的估计值。

2结果和讨论

实现了ERA-2250与微机的通讯连接,使测得的波形等原始数据可储存微机中和并进行分析处理,必要时还可将数据返回ERA-2250电反应仪中,重新显示波形。不但使其潜在的全自动遥控功能得到发挥,能自动进行听性脑干诱发电位测试,而且还具有频谱分析等功能,经多年使用表明,基本满足临床和科研对听性脑干诱发电位数据处理的需要。

系统中还提供了储存各波潜伏期及其潜伏期差值的方法,并自动打印出临床病例诊断报告,不仅包含各波潜伏期具体值,而且揭示各波潜伏期偏离均值的情况,使临床医师明白易懂,便于正确理解该值在疾病诊断上的含义。

由于该系统具有快速有效处理听性脑干诱发电位数据功能,对脑干肿瘤患者进行手术时可作连续监测),在肿瘤切除过程中能及时将波幅变化和潜伏期延长情况反映出来,使术者在手术中分离瘤体,挤压正常脑干组织时能够掌握一定界限和强度,尽可能保护正常组织,免受损伤,均获得满意效果[6]。利用全自动操作可昼夜连续监测和记录术后听性脑干反应波形参数。

提高听诱发电位仪的实验效率,ERA-2250电反应与微机连接后,可通过微机对其实施全自动控制,只要将动物固定和电极连接好后,并把实验参数和条件输入微机,即可自动运行连续的电反应测试并将实验原始资料记录贮存。

此外,编制一定的软件,只要建立适当的数学模型,可进行很多复杂的分析,将大大提高实用性。

该系统解决了一个有效分析听性脑干反应波数据的方法,目的在于多角度对反应波作量化分析。但实际影响提高诊断准确度因素很多,如对反应的识别还带有一定的主观因素,尤其在低声强诱发时或波形变异较大时。国内外学者均认为对波的辨认没有一个固定不变的方法,带有一定臆测,即对定量分析结果带来影响,其报告的可信度也下降。关于波的自动识别,还有待于新的识别理论的诞生,目前互相关函数分析法是一种客观的方法,还需进一步探讨研究。

3参考文献

1倪关森,钱惠根,曹钰霖.诱发电反应仪与微机通讯系统[J].上海生物医学工程,1998,19:50.

2胡苛,王忠植,敖红.脑干听诱发电位测试正常值报告[J].中华耳鼻咽喉科杂志,1981,16:196.

3潘映福,翁再民.脑干听诱发电位正常值研究及其临床意义[J].北京医学,1983,5:33.

4裴宏恩,汪磊,姜伟,等.豚鼠模拟听神经瘤听觉脑干诱发电位时域及频域分析[J].中华耳鼻咽喉科杂志,1998,23:326.

5陈琳,陈俊强.用脑干诱发电位相互关函数客观估计听阈值[J].生理学报,1989,41:196.

6于佶,徐启武,李盛昌.脑干听诱发电位在脑干肿瘤诊断和手术监护中的应用[J].上海医科大学学报,1996,23:311.

(1998-11-16收稿1999-03-16修回)