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1、(10)授权公告号 CN 102908150 B (45)授权公告日 2014.06.04 CN 102908150 B (21)申请号 201210374447.6 (22)申请日 2012.09.27 A61B 5/12(2006.01) (73)专利权人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区 100084 信箱 82 分箱清华大学专利办公室 (72)发明人 宫琴 黎婷婷 王瑶 刘帅 武远泉 先梦 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 徐宁 关畅 CN 101720201 A,2010.06.02, US 6640121 B1,2003.10.28。
2、, US 2009/0259140 A1,2009.10.15, US 2008/0200832 A1,2008.08.21, Wang Lin-e etcApplication of intraoperative round window electrocochleography for screening the patients with auditory neuropathy. Chinese Medical Journal .2009, 第 112 卷 ( 第 8 期 ), 宋为明等 . 连续调幅声测定豚鼠耳蜗的调谐 曲线 . 中国眼耳鼻喉科杂志 .1996, 第 1 卷 ( 第 3。
3、 期 ), J.Bohorquez etcInteractive neuromonitoring methods of cochlea and auditory nerve during induced hypoxia nad nerve manipulation. Proceedings of the 26th Annual International Conference of the IEEE EMBS .2004, (54) 发明名称 一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测 系统 (57) 摘要 本发明涉及一种复合神经动作电位调谐曲线 校准及检测系统， 其特征在于 ： 它包括计算机、 。
4、声 卡、 声学传感器、 前置放大器、 电极、 高阻抗输入 级、 生物电放大器和耳塞 ； 计算机内设置听觉测 试平台， 听觉测试平台包括测试执行系统和声卡 驱动系统， 测试执行系统包括有若干校准和检测 模块， 其中， 系统校准调试模块用校准调试声卡和 声学传感器的灵敏度 ； 声学传感器位置校准模块 用于对声学传感器在测试动物耳外耳道内的位置 进行校准 ； 电极位置校准模块用于对记录电极是 否放置在测试动物耳圆窗膜上进行校准 ； 复合神 经动作电位阈值曲线检测模块用于测试复合神经 动作电位的刺激强度阈值 ； 复合神经动作电位调 谐曲线检测模块进行复合神经动作电位调谐曲线 检测。本发明可以广泛应用于。
5、听觉检测中。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 郑亮 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 (10)授权公告号 CN 102908150 B CN 102908150 B 1/3 页 2 1. 一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系统， 其特征在于 ： 它包括计算机、 声 卡、 声学传感器、 前置放大器、 电极、 高阻抗输入级、 生物电放大器和耳塞， 所述声学传感器 包括微型扬声器和微型麦克风 ； 所述计算机通过相应数据接口连接所述声卡， 所述微型扬 声器的输入端与所述声。
6、卡连接， 所述微型扬声器的输出端通过声管插设在所述耳塞内， 所 述微型麦克风的输入端通过传输声管插设在所述耳塞内， 所述微型麦克风的输出端通过所 述前置放大器与所述声卡连接 ； 所述电极包括放置在测试动物圆窗膜上的记录电极、 夹设 在测试动物同侧耳廓皮肤创口的参考电极和插设在测试动物背部皮肤上的地电极， 所述记 录电极、 参考电极和地电极的输出端分别与所述高阻抗输入级的输入端连接， 所述高阻抗 输入级的输出端通过所述生物电放大器与所述声卡连接 ； 所述计算机内设置听觉测试平台， 所述听觉测试平台包括测试执行系统和声卡驱动系 统， 所述测试执行系统包括系统校准调试模块、 声学传感器位置校准模块、。
7、 电极位置校准模 块、 复合神经动作电位阈值曲线检测模块和复合神经动作电位调谐曲线检测模块 ； 所述系 统校准调试模块用于校准调试所述声卡和声学传感器的灵敏度 ； 所述声学传感器位置校准 模块用于在测试前对所述声学传感器在测试动物耳外耳道内的位置进行校准 ； 所述电极位 置校准模块用于测试前对所述记录电极是否放置在测试动物耳圆窗膜上进行校准 ； 所述复 合神经动作电位阈值曲线检测模块用于测试设定测试频率范围内， 在各短纯音频率刺激下 复合神经动作电位的刺激强度阈值， 并绘制复合神经动作电位阈值曲线， 判断测试动物的 听觉强度敏度是否正常 ； 所述复合神经动作电位调谐曲线检测模块在设定频率和强度。
8、的短 纯音刺激下， 按照设定抑制准则进行复合神经动作电位调谐曲线检测， 并绘制抑制声强度 变化与抑制声频率之间的关系曲线， 判断测试动物的听觉频率敏度是否正常 ； 所述声卡驱动系统用于驱动所述声卡， 将所述测试执行系统发出的信号进行 D/A 转 换， 并将 D/A 转换后的电信号通过所述微型扬声器发送到测试动物耳中 ； 同时接收由所述 前置放大器和生物电放大器发回的信号分别进行 A/D 转换， 并将 A/D 转换后的信号发送到 所述测试执行系统的相应模块中。 2. 如权利要求 1 所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系统， 其特征在 于 ： 所述电极位置校准模块包括测试参数设置模块、 。
9、测试信号生成模块、 测试信号刺激模 块、 检测信号采集模块和检测信号分析模块 ； 所述测试参数设置模块用于设置刺激声的参 数， 所述测试信号生成模块根据设定的刺激声参数生成相应刺激声， 并将其发送到所述测 试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块发出刺激声， 刺激声经所述声卡和微型扬声器发 送到测试动物鼓膜附近， 所述电极采集测试动物的圆窗膜上或圆窗膜附近的电压信号经所 述高阻抗输入级和生物电放大器将电信号进行放大， 所述生物电放大器将放大电信号经所 述声卡传送至所述检测信号采集模块， 所述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检 测信号分析模块， 所述检测信号分析模块根据采集的电压信号波形判断。
10、所述记录电极是否 放置在测试动物的圆窗膜上， 具体过程为 ： 根据检测到电压信号的时域波形对所述记录电 极位置进行校准， 当检测到的电压信号波形很好地跟随刺激声波形变化， 认为检测到 CM 波 形， 记录电极位置合适， 如果检测到的电压信号波形没有很好地跟随刺激声波形变化， 则对 记录电极的位置进行调整， 直至合适。 3. 如权利要求 1 所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系统， 其特征在 于 ： 所述复合神经动作电位阈值曲线检测模块包括开始测试按钮、 测试参数设置模块、 短纯 权 利 要 求 书 CN 102908150 B 2 2/3 页 3 音信号生成模块、 短纯音信号刺激模块。
11、、 检测信号采集模块、 检测信号分析模块和结果分析 显示模块 ； 所述测试参数设置模块用于设置测试频率的范围、 短纯音刺激强度的范围和测 试频率步长， 所述开始测试按钮启动， 所述测试参数设置模块发送各个参数至所述短纯音 信号生成模块， 所述短纯音信号生成模块生成短纯音并将其发送到所述短纯音信号刺激模 块， 所述短纯音信号刺激模块发送短纯音经所述声卡和微型扬声器发送到测试动物鼓膜附 近， 所述电极将测试动物圆窗膜上的电压信号经所述高阻抗输入级和生物电放大器进行信 号放大， 所述生物电放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信号采集模块， 所 述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检测信号。
12、分析模块， 所述检测信号分析模块 根据测试结果提取每一短纯音刺激频率下， 刚好检测到复合神经动作电位的刺激声强度阈 值， 并将此刺激声强度阈值发送到所述结果分析显示模块， 依此类推， 当所有短纯音频率点 全部测试完毕， 绘制并显示复合神经动作电位阈值曲线， 完成设置测试频率范围内每一短 音刺激频率下的复合神经动作电位的刺激声强度阈值的测试 ； 其中， 某一短纯音刺激频率 下的刺激声强度阈值的提取过程为 ： 不断增加或降低短纯音强度， 得到在不同强度的短纯 音刺激下的复合神经动作电位的幅度， 寻找刚好检测到复合神经动作电位时所对应的刺激 声强度值， 此刺激声强度值为复合神经动作电位的刺激声强度阈。
13、值。 4. 如权利要求 2 所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系统， 其特征在 于 ： 所述复合神经动作电位阈值曲线检测模块包括开始测试按钮、 测试参数设置模块、 短纯 音信号生成模块、 短纯音信号刺激模块、 检测信号采集模块、 检测信号分析模块和结果分析 显示模块 ； 所述测试参数设置模块用于设置测试频率的范围、 短纯音刺激强度的范围和测 试频率步长， 所述开始测试按钮启动， 所述测试参数设置模块发送各个参数至所述短纯音 信号生成模块， 所述短纯音信号生成模块生成短纯音并将其发送到所述短纯音信号刺激模 块， 所述短纯音信号刺激模块发送短纯音经所述声卡和微型扬声器发送到测试动物鼓膜附。
14、 近， 所述电极将测试动物圆窗膜上的电压信号经所述高阻抗输入级和生物电放大器进行信 号放大， 所述生物电放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信号采集模块， 所 述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检测信号分析模块， 所述检测信号分析模块 根据测试结果提取每一短纯音刺激频率下， 刚好检测到复合神经动作电位的刺激声强度阈 值， 并将此刺激声强度阈值发送到所述结果分析显示模块， 依此类推， 当所有短纯音频率点 全部测试完毕， 绘制并显示复合神经动作电位阈值曲线， 完成设置测试频率范围内每一短 音刺激频率下的复合神经动作电位的刺激声强度阈值的测试 ； 其中， 某一短纯音刺激频率 下的刺激声。
15、强度阈值的提取过程为 ： 不断增加或降低短纯音强度， 得到在不同强度的短纯 音刺激下的复合神经动作电位的幅度， 寻找刚好检测到复合神经动作电位时所对应的刺激 声强度值， 此刺激声强度值为复合神经动作电位的刺激声强度阈值。 5. 如权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系 统， 其特征在于 ： 所述复合神经动作电位调谐曲线检测模块包括开始测试按钮、 测试参数设 置模块、 测试信号生成模块、 测试信号刺激模块、 检测信号采集模块、 检测信号分析模块和 结果分析显示模块 ； 所述测试参数设置模块根据测试需要设置刺激声频率、 刺激声强度、 抑 制声频率的范围。
16、、 抑声频率步长、 抑制声强度的范围和抑制准则， 刺激声频率根据所述复合 神经动作电位阈值曲线检测模块的测试结果进行设置， 所述开始测试按钮启动， 所述测试 参数设置模块发送各参数到所述测试信号生成模块， 所述测试信号生成模块分别生成短纯 权 利 要 求 书 CN 102908150 B 3 3/3 页 4 音刺激声和窄带抑制声， 并将其发送至所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块同 时发出刺激声和抑制声， 刺激声和抑制声经所述声卡和微型扬声器发送到测试动物鼓膜附 近， 所述电极将测试动物圆窗膜上的电压信号经所述高阻抗输入级和生物电放大器进行信 号放大， 所述生物电放大器将放大后的信号经。
17、所述声卡发送到所述检测信号采集模块， 所 述检测信号采集模块将采集的信号发送至检测信号分析模块， 所述检测信号分析模块提取 抑制声频率范围内各个抑制频率下、 满足设定抑制准则的复合神经动作电位， 具体过程为 ： 在某一抑制频率下， 不断增加或减少抑制声的强度， 当复合神经动作电位的幅度达到设定 抑制准则时停止调整， 则此时的点为复合神经动作电位调谐曲线中的一点， 并将此点发送 到所述结果分析显示模块 ； 依此类推测量下一个抑制频率点， 当所有抑制频率点全部测试 完毕， 所述结果分析显示模块绘制并显示复合神经动作电位调谐曲线。 6.如权利要求1或2或3或4所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及。
18、检测系统， 其特征在于 ： 所述声学传感器位置校准模块包括测试参数设置模块、 测试信号生成模块、 测 试信号刺激模块、 检测信号采集模块和检测信号分析模块， 所述测试参数设置模块用于设 置刺激声的参数， 所述测试信号生成模块根据设定刺激声参数生成相应刺激声， 并将其发 送到所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块发出刺激声， 刺激声经所述声卡和微 型扬声器发送到测试动物耳， 所述微型麦克风采集测试动物耳道内的声信号并其将发送到 所述前置放大器进行放大， 所述前置放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信 号采集模块， 所述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检测信号分析模块， 所述检。
19、 测信号分析模块根据回采信号的时域波形判断所述声学传感器的位置是否合适。 7. 如权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系 统， 其特征在于 ： 所述系统校准调试模块包括测试参数设置模块、 测试信号生成模块、 测试 信号刺激模块、 检测信号记录模块、 电声校准分析系统和注射针筒， 所述电声校准分析系统 包括 B&K 麦克风、 Pulse 采集卡和笔记本， 所述笔记本内设置有 Pulse 采集系统 ； 所述测试参数设置模块设置刺激声参数， 所述测试信号生成模块根据设置的刺激声参 数生成相应刺激声， 并发送信号到所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模。
20、块发送数 字刺激信号到所述声卡， 数字刺激信号经所述声卡的 D/A 模块转换后生成模拟信号同时发 送到所述微型扬声器和 Pulse 采集卡， 所述 Pulse 采集卡将信号发送到所述 Pulse 采集系 统 ； 所述微型扬声器将刺激声发送到所述注射针筒， 所述微型麦克风和 B&K 麦克风同时接 收所述注射针筒内的声音信号， 所述微型麦克风将接收的声音信号进行声电转换并通过所 述前置放大器放大后同时发送到所述声卡和 Pulse 采集卡， 所述 Pulse 采集卡将信号发送 到所述Pulse采集系统， 所述声卡将信号经A/D模块转换后发送所述检测信号记录模块， 所 述 B&K 麦克风将接收的信号经。
21、所述 Pulse 采集卡发送到所述 Pulse 采集系统 ； 根据所述测 试信号刺激模块发出的数字信号、 所述检测信号记录模块记录的信号和所述 Pulse 采集系 统采集的信号得到所述声卡的 A/D 和 D/A 转换关系、 微型扬声器的电 - 声转换关系以及微 型麦克风的声 - 电转换关系。 权 利 要 求 书 CN 102908150 B 4 1/9 页 5 一种复合神经动作电位调谐曲线校准及检测系统 技术领域 0001 本发明涉及一种听觉检测系统， 特别是关于一种基于声卡的复合神经动作电位调 谐曲线校准及检测系统。 背景技术 0002 复合神经动作电位 （CAP） 是耳蜗受到具有瞬态特性的。
22、声刺激， 在经历一定潜伏期 之后， 数以千计单个听神经的放电之总和通过耳道内的圆窗膜上记录得到。各个神经纤维 活动的同步性是圆窗膜是否能记录到 CAP 的一个基本条件。为了能够有效地引起大量神经 纤维的同步响应， 声信号须有较好的瞬态特性， 即具有较短的上升下降时间。由于短声 （Click） 或者短纯音 （Tone burst） 具有较好的瞬态特性， 常用于诱发 CAP。Click 的时域是 一很窄的矩形脉冲， 频谱很宽， 频率特性很差， Tone burst 是在一个时窗里对纯音的截取， 具有一定的频率特征， 同时又是瞬态信号， 常被用于听觉诱发电位的叠加记录， 以了解听觉 系统对该频率的听。
23、觉灵敏度， 所以本发明采用刺激声 Tone burst， 以检测测试动物在特定 频率下的 CAP 阈值曲线和 CAP 调谐曲线， CAP 调谐曲线 （CAP TC） 及其 Q 值用于表征复合神 经动作电位在特征频率下的频率选择特性。 0003 1976年Dallos和Cheatham首次使用复合神经动作电位以一个短纯音掩蔽另一个 短纯音的方法， 成功记录了生理状态下客观评估测试动物耳蜗频率选择特性的复合神经动 作电位调谐曲线。近年来， 国内外有一些复合神经动作电位相关的专利， 例如 ： 2009 年 4 月 13 日公开的专利申请号为 US 20090259140A1， 由 Craig A.B。
24、uchman 申请的专利名称为 “用 声音或机械刺激耳蜗并记录耳蜗内相应诱发电位的方法和仪器” 由刺激器、 电生理响应记 录仪构成， 刺激器包括产生声音信号的耳机、 可在患者内耳产生振动信号的机械刺激器、 听 骨链直接驱动系统、 骨锚助听器和骨导助听器， 电生理响应记录仪包括可放置于耳蜗内的 耳蜗内诊断仪， 在实验结束可从耳蜗内取出而非耳蜗植入体， 它可用于独立的诊断目的或 与耳蜗内药物输送结合， 以记录刺激诱发的耳蜗或听神经响应， 例如总和电位、 微音器电位 和复合神经动作电位。上述专利中的耳蜗电图检测偏重于评估听力障碍和选择相应疗法， 虽然提及复合神经动作电位， 但是并未涉及到复合神经动作。
25、电位调谐曲线的检测。另一份 2000年8月10日公开的申请号为US006640121B1， 由Fred Telischi发明的专利名称为 “耳 蜗神经检测的耳探针” ， 由带有插入端和终端的集成单元组成， 集成单元包括光纤激光多普 勒血流仪探头用于测量血液流量和流速， 以及耳蜗电图的记录电极， 此专利偏重于耳探针 的设计， 与上一发明专利类似， 该发明虽然提及复合神经动作电位， 但是没有涉及到复合神 经动作电位调谐曲线的检测。 发明内容 0004 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种能够实现对复合神经动作电位及其调谐 曲线进行定量检测和分析， 且具有声学传感器位置校准功能和电极位置校准功能的。
26、复合神 经动作电位调谐曲线校准及检测系统。 说 明 书 CN 102908150 B 5 2/9 页 6 0005 为实现上述目的， 本发明采取以下技术方案 ： 一种复合神经动作电位调谐曲线校 准及检测系统， 其特征在于 ： 它包括计算机、 声卡、 声学传感器、 前置放大器、 电极、 高阻抗输 入级、 生物电放大器和耳塞， 所述声学传感器包括微型扬声器和微型麦克风 ； 所述计算机通 过相应数据接口连接所述声卡， 所述微型扬声器的输入端与所述声卡连接， 所述微型扬声 器的输出端通过声管插设在所述耳塞内， 所述微型麦克风的输入端通过传输声管插设在所 述耳塞内， 所述微型麦克风的输出端通过所述前置放。
27、大器与所述声卡连接 ； 所述电极包括 放置在测试动物圆窗膜上的记录电极、 夹设在测试动物同侧耳廓皮肤创口的参考电极和插 设在测试动物背部皮肤上的地电极， 所述记录电极、 参考电极和地电极的输出端分别与所 述高阻抗输入级的输入端连接， 所述高阻抗输入级的输出端通过所述生物电放大器与所述 声卡连接 ； 所述计算机内设置听觉测试平台， 所述听觉测试平台包括测试执行系统和声卡 驱动系统， 所述测试执行系统包括系统校准调试模块、 声学传感器位置校准模块、 电极位置 校准模块、 复合神经动作电位阈值曲线检测模块和复合神经动作电位调谐曲线检测模块 ； 所述系统校准调试模块用于校准调试所述声卡和声学传感器的灵。
28、敏度 ； 所述声学传感器位 置校准模块用于在测试前对所述声学传感器在测试动物耳外耳道内的位置进行校准 ； 所述 电极位置校准模块用于测试前对所述记录电极是否放置在测试动物耳圆窗膜上进行校准 ； 所述复合神经动作电位阈值曲线检测模块用于测试设定测试频率范围内， 在各短纯音频率 刺激下复合神经动作电位的刺激强度阈值， 并绘制复合神经动作电位阈值曲线， 判断测试 动物的听觉强度敏度是否正常 ； 所述复合神经动作电位调谐曲线检测模块在设定频率和强 度的短纯音刺激下， 按照设定抑制准则进行复合神经动作电位调谐曲线检测， 并绘制抑制 声强度变化与抑制声频率之间的关系曲线， 判断测试动物的听觉频率敏度是否正。
29、常 ； 所述 声卡驱动系统用于驱动所述声卡， 将所述测试执行系统发出的信号进行 D/A 转换， 并将 D/A 转换后的电信号通过所述微型扬声器发送到测试动物耳中 ； 同时接收由所述前置放大器和 生物电放大器发回的信号分别进行 A/D 转换， 并将 A/D 转换后的信号发送到所述测试执行 系统的相应模块中。 0006 所述电极位置校准模块包括测试参数设置模块、 测试信号生成模块、 测试信号刺 激模块、 检测信号采集模块和检测信号分析模块 ； 所述测试参数设置模块用于设置刺激声 的参数， 所述测试信号生成模块根据设定的刺激声参数生成相应刺激声， 并将其发送到所 述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺。
30、激模块发出刺激声， 刺激声经所述声卡和微型扬声 器发送到测试动物鼓膜附近， 所述电极采集测试动物的圆窗膜上或圆窗膜附近的电压信号 经所述高阻抗输入级和生物电放大器将电信号进行放大， 所述生物电放大器将放大电信号 经所述声卡传送至所述检测信号采集模块， 所述检测信号采集模块将采集的信号发送到所 述检测信号分析模块， 所述检测信号分析模块根据采集的电压信号波形判断所述记录电极 是否放置在测试动物的圆窗膜上， 具体过程为 ： 根据检测到电压信号的时域波形对所述记 录电极位置进行校准， 当检测到的电压信号波形很好地跟随刺激声波形变化， 认为检测到 CM 波形， 记录电极位置合适， 如果检测到的电压信号。
31、波形没有很好地跟随刺激声波形变化， 则对记录电极的位置进行调整， 直至合适。 0007 所述复合神经动作电位阈值曲线检测模块包括开始测试按钮、 测试参数设置模 块、 短纯音信号生成模块、 短纯音信号刺激模块、 检测信号采集模块、 检测信号分析模块和 结果分析显示模块 ； 所述测试参数设置模块用于设置测试频率的范围、 短纯音刺激强度的 说 明 书 CN 102908150 B 6 3/9 页 7 范围和测试频率步长， 所述开始测试按钮启动， 所述测试参数设置模块发送各个参数至所 述短纯音信号生成模块， 所述短纯音信号生成模块生成短纯音并将其发送到所述短纯音信 号刺激模块， 所述短纯音信号刺激模块。
32、发送短纯音经所述声卡和微型扬声器发送到测试动 物鼓膜附近， 所述电极将测试动物圆窗膜上的电压信号经所述高阻抗输入级和生物电放大 器进行信号放大， 所述生物电放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信号采集 模块， 所述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检测信号分析模块， 所述检测信号 分析模块根据测试结果提取每一短纯音刺激频率下， 刚好检测到复合神经动作电位的刺激 声强度阈值， 并将此刺激声强度阈值发送到所述结果分析显示模块， 依此类推， 当所有短纯 音频率点全部测试完毕， 绘制并显示复合神经动作电位阈值曲线， 完成设置测试频率范围 内每一短音刺激频率下的复合神经动作电位的刺激声强度阈。
33、值的测试 ； 其中， 某一短纯音 刺激频率下的刺激声强度阈值的提取过程为 ： 不断增加或降低短纯音强度， 得到在不同强 度的短纯音刺激下的复合神经动作电位的幅度， 寻找刚好检测到复合神经动作电位时所对 应的刺激声强度值， 此刺激声强度值为复合神经动作电位的刺激声强度阈值。 0008 所述复合神经动作电位调谐曲线检测模块包括开始测试按钮、 测试参数设置模 块、 测试信号生成模块、 测试信号刺激模块、 检测信号采集模块、 检测信号分析模块和结果 分析显示模块 ； 所述测试参数设置模块根据测试需要设置刺激声频率、 刺激声强度、 抑制声 频率的范围、 抑声频率步长、 抑制声强度的范围和抑制准则， 刺激。
34、声频率根据所述复合神经 动作电位阈值曲线检测模块的测试结果进行设置， 所述开始测试按钮启动， 所述测试参数 设置模块发送各参数到所述测试信号生成模块， 所述测试信号生成模块分别生成短纯音刺 激声和窄带抑制声， 并将其发送至所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块同时发 出刺激声和抑制声， 刺激声和抑制声经所述声卡和微型扬声器发送到测试动物鼓膜附近， 所述电极将测试动物圆窗膜上的电压信号经所述高阻抗输入级和生物电放大器进行信号 放大， 所述生物电放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信号采集模块， 所述 检测信号采集模块将采集的信号发送至检测信号分析模块， 所述检测信号分析模块提取抑 。
35、制声频率范围内各个抑制频率下、 满足设定抑制准则的复合神经动作电位， 具体过程为 ： 在 某一抑制频率下， 不断增加或减少抑制声的强度， 当复合神经动作电位的幅度达到设定抑 制准则时停止调整， 则此时的点为复合神经动作电位调谐曲线中的一点， 并将此点发送到 所述结果分析显示模块 ； 依此类推测量下一个抑制频率点， 当所有抑制频率点全部测试完 毕， 所述结果分析显示模块绘制并显示复合神经动作电位调谐曲线。 0009 所述声学传感器位置校准模块包括测试参数设置模块、 测试信号生成模块、 测试 信号刺激模块、 检测信号采集模块和检测信号分析模块， 所述测试参数设置模块用于设置 刺激声的参数， 所述测。
36、试信号生成模块根据设定刺激声参数生成相应刺激声， 并将其发送 到所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块发出刺激声， 刺激声经所述声卡和微型 扬声器发送到测试动物耳， 所述微型麦克风采集测试动物耳道内的声信号并其将发送到所 述前置放大器进行放大， 所述前置放大器将放大后的信号经所述声卡发送到所述检测信号 采集模块， 所述检测信号采集模块将采集的信号发送到所述检测信号分析模块， 所述检测 信号分析模块根据回采信号的时域波形判断所述声学传感器的位置是否合适。 0010 所述系统校准调试模块包括测试参数设置模块、 测试信号生成模块、 测试信号刺 激模块、 检测信号记录模块、 电声校准分析系统和注。
37、射针筒， 所述电声校准分析系统包括 说 明 书 CN 102908150 B 7 4/9 页 8 B&K麦克风、 Pulse采集卡和笔记本， 所述笔记本内设置有Pulse采集系统 ； 所述测试参数设 置模块设置刺激声参数， 所述测试信号生成模块根据设置的刺激声参数生成相应刺激声， 并发送信号到所述测试信号刺激模块， 所述测试信号刺激模块发送数字刺激信号到所述声 卡， 数字刺激信号经所述声卡的 D/A 模块转换后生成模拟信号同时发送到所述微型扬声器 和Pulse采集卡， 所述Pulse采集卡将信号发送到所述Pulse采集系统 ； 所述微型扬声器将 刺激声发送到所述注射针筒， 所述微型麦克风和 B。
38、&K 麦克风同时接收所述注射针筒内的声 音信号， 所述微型麦克风将接收的声音信号进行声电转换并通过所述前置放大器放大后同 时发送到所述声卡和 Pulse 采集卡， 所述 Pulse 采集卡将信号发送到所述 Pulse 采集系统， 所述声卡将信号经 A/D 模块转换后发送所述检测信号记录模块， 所述 B&K 麦克风将接收的 信号经所述 Pulse 采集卡发送到所述 Pulse 采集系统 ； 根据所述测试信号刺激模块发出的 数字信号、 所述检测信号记录模块记录的信号和所述 Pulse 采集系统采集的信号得到所述 声卡的 A/D 和 D/A 转换关系、 微型扬声器的电 - 声转换关系以及微型麦克风的。
39、声 - 电转换 关系。 0011 本发明由于采取以上技术方案， 其具有以下优点 ： 1、 本发明在计算机内设置有测 试执行系统， 测试执行系统包括系统校准调试模块、 声学传感器位置校准模块、 电极位置校 准模块、 复合神经动作电位阈值曲线检测模块和复合神经动作电位调谐曲线检测模块， 与 现有技术相比， 本发明增加了声卡和声学传感器灵敏度校准、 声学传感器位置校准和电极 位置校准， 在检测前可以针对校准模块的测试结果对声学传感器和电极的位置进行校准调 整， 有效保证了检测结果的准确性和精度。2、 本发明将复合神经动作电位阈值曲线检测和 复合神经动作电位调谐曲线检测集合在一个测试执行系统内， 不仅。
40、使得对于听觉系统强度 敏度的反映和对于听觉系统频率敏度的反映得到了结合， 而且复合神经动作电位阈值曲线 检测结果可以对复合神经动作电位调谐曲线检测进行指导， 反过来复合神经动作电位调谐 曲线的结果又可以对复合神经动作电位阈值曲线检测进行补充， 因此为听觉系统检测提供 了更加完善、 全面的检测手段。3、 本发明采用基于具有 IEEE 1394 接口的多媒体声卡， 通过 IEEE 1394 接口与计算机相连接， 相对于现有的复合神经动作电位检测硬件平台， 外置声卡 无需底层驱动， 系统构成简单， 便携性高， 且能够实现高的采样精度， 更易于搭建和便携。 本 发明可以广泛应用于听觉检测中。 附图说明。
41、 0012 图 1 是本发明的系统结构示意图 0013 图 2 是本发明的测试执行系统结构示意图 0014 图 3 是本发明的系统校准调试模块的结构框图 0015 图 4 是本发明的声学传感器位置校准模块的结构示意图 0016 图 5 是本发明的电极位置校准模块的结构示意图 0017 图 6 是本发明的复合神经动作电位阈值曲线检测模块的结构示意图 0018 图 7 是本发明的复合神经动作电位调谐曲线检测模块的结构示意图 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 说 明 书 CN 102908150 B 8 5/9 页 9 0020 如图 1 所示， 本发明包括一装载。
42、有 windows 系统的计算机 1、 一声卡 2、 一微型扬声 器3、 一微型麦克风4、 一前置放大器5、 一电极6、 一高阻抗输入级7、 一生物电放大器8和一 软质的耳塞9， 其中， 微型扬声器3和微型麦克风4组成一声学传感器， 为了将耳道内声音与 外界声音隔离， 微型扬声器 3 的输出端和微型麦克风 4 的输入端插设在同一耳塞 9 内。 0021 本发明的声卡 2 采用能够与计算机 1 通过 IEEE1394 接口连接的多媒体声卡， 比如 本发明在检测时采用由 RME 公司生产的具有 24bit 采样深度、 最高采样率为 196kHz 的便携 式多媒体声卡， 当然本发明的声卡2还可以采用。
43、其它结构形式和连接方式， 比如通过USB接 口连接的多媒体声卡或普通声卡。 0022 本发明的微型扬声器 3 包括分别可以产生刺激声和抑制声的两个电 - 声换能器 31、 32， 两个电 - 声换能器 31、 32 用于将声卡 2 产生的电刺激信号转换成声刺激信号， 两个 电-声换能器31、 32的输入端各自通过一TRS接口连接声卡2的输出端， 两个电-声换能器 31、 32的输出端各自通过一声管插入耳塞9内， 微型扬声器3通过耳塞9将声刺激信号发送 到测试动物鼓膜附近。微型扬声器 3 可以采用已有技术的各种产品， 比如本发明检测时采 用 Etymotic 公司生产的 ER2 插入式耳机， 它。
44、具有 106 dB SPL 以上的持续输出能力、 16kHz 工作带宽和 70dB 以上耳间隔离。 0023 本发明的微型麦克风 4 包括一声 - 电换能器， 用于采集测试动物鼓膜附近的声信 号。微型麦克风 4 的输入端通过一传输声管插设在耳塞 9 内， 测试动物耳道中的声信号经 声 - 电换能器将声信号转换为模拟电压信号， 微型麦克风 4 的输出端通过导线将模拟电压 信号发送到前置放大器5。 微型麦克风4可以采用已有技术的各种产品， 比如本发明检测时 采用美国 Etymotic 公司生产的 ER-10B+。 0024 本发明的前置放大器 5 用于将微型麦克风 4 输出的电信号进行放大， 放大。
45、倍数可 以根据实际需要进行调节， 调节倍数可以选择0dB、 20dB和40dB。 前置放大器5的输入端连 接微型麦克风 4 的输出端， 前置放大器 5 的输出端通过一 TRS 接口连接声卡 2。 0025 本发明的电极 6 用于记录电压信号， 它包括一放置在测试动物圆窗膜上的记录电 极、 一夹设在测试动物同侧耳廓皮肤创口的参考电极和一插设在测试动物背部皮肤上的地 电极。 记录电极可以采用银球电极， 参考电极可以采用鳄鱼夹电极， 地电极可以采用注射针 头， 记录电极与参考电极之间的电压信号差值包括复合神经动作电位和耳蜗微音器电位。 0026 本发明的高阻抗输入级 7 用于提高检测电路的的输入阻抗。
46、， 有利于记录生物电信 号， 例如复合神经动作电位。 0027 本发明的生物电放大器8用于将电极6采集到的复合神经动作电位信号和耳蜗微 音器电位进行滤波和放大处理。生物电放大器 8 的输入端通过一 BNC 接口连接高阻抗输入 级 7 的输出端， 高阻抗输入级 7 的输入端分别连接记录电极、 参考电极和地电极的输出端， 生物电放大器 8 的输出端通过一 TRS 接口连接声卡 2。本发明的生物电放大器 8 采用美国 Grass 公司生产的 CP511， 此种生物电放大器 8 可以提供高达 200k 的高增益、 低噪声、 高精 度且滤波通带范围可调， 可以达到 CAP 微弱信号的采集要求。 0028。
47、 如图1、 图2所示， 计算机1内设置一听觉测试平台， 听觉测试平台包括一测试执行 系统 9 和一声卡驱动系统 10， 测试执行系统 9 包括一系统校准调试模块 91、 一声学传感器 位置校准模块92、 一电极位置校准模块93、 一复合神经动作电位阈值曲线检测模块94和一 复合神经动作电位调谐曲线检测模块 95。系统校准调试模块 91 用于校准调试声卡 2 和声 说 明 书 CN 102908150 B 9 6/9 页 10 学传感器的灵敏度 ； 声学传感器位置校准模块 92 用于在测试前对声学传感器在测试动物 耳外耳道内的位置进行校准， 从而保证在声学传感器位置合适的情况下， 测试到准确的复。
48、 合神经动作电位调谐曲线 ； 电极位置校准模块 93 用于测试前对记录电极是否放置在测试 动物耳圆窗膜上进行校准， 保证电极6能采集到准确的CAP信号 ； 复合神经动作电位阈值曲 线检测模块 94 用于测试设定测试频率范围内， 在各短纯音频率刺激下复合神经动作电位 的刺激强度阈值， 绘制复合神经动作电位阈值曲线， 判断测试动物的听觉强度敏度是否正 常 ； 复合神经动作电位调谐曲线检测模块 95 对设定频率和强度的短纯音刺激下， 按照设定 的抑制准则， 测试抑制声强度变化与抑制声频率之间的关系曲线， 判断测试动物的听觉频 率敏度是否正常。 0029 声卡驱动系统 10 用于驱动声卡 2 将测试执。
49、行系统发出的信号进行 D/A 转换， 并将 D/A 转换后的电信号通过微型扬声器 3 发送到测试动物耳中 ； 同时接收由前置放大器 5 和 生物电放大器 8 发回的信号进行 A/D 转换， 并将 A/D 转换后的信号发送到测试执行系统 9 的相应模块中。 0030 如图 3 所示， 上述实施例中， 系统校准调试模块 91 用于获得声卡 2 的 A/D 和 D/A 转换关系、 微型扬声器3的电声转换关系以及微型麦克风4的声电转换关系， 它包括测试参 数设置模块、 测试信号生成模块、 测试信号刺激模块、 检测信号记录模块、 电声校准分析系 统和注射针筒911。 电声校准分析系统可以根据需要采用各种电声校准分析系统， 本发明以 丹麦公司的电声校准分析系统为实施例进行说明， 它包括一 B&K 麦克风 912、 一 Pulse 采集卡 913 和一笔记本， 笔记本内设置一 Pulse 采集系统 914。将微型扬声器 3、 微型麦克风4与B&K麦克风912置于注射针筒911， 且保证微型扬声器3、 微型麦克风4、 B&K 麦克风 912 与注射针筒 911 紧密贴合， 使注射针筒 911 成为一密闭腔体， 近似于测试过程中 耳塞插入到测试动物鼓膜附近， B&K 。