视觉诱发电位提取中闪光刺激的PWM实现

　　颅内压监测是颅脑疾病处理的重要前提.常规的颅内压测量方法是通过腰椎,有时通过小脑延髓池或脑室穿刺获得.但这些方法是有创的,存在创伤、感染等不足.而无创颅内压监测方法,既能满足连续动态观察的需要,又能避免有创监测引起的损伤和感染等不足,因而受到了人们越来越多的重视.目前无创颅内压监测技术主要有以下几种:经颅多普勒(TCD)、测量膜移位(TMD)技术、闪光视觉诱发电位(FVEP)、前囟测压(AFP)技术、红外分光镜检查和等效电路模型技术等[1].其中,闪光视觉诱发电位之所以能应用于颅内压的监测,是由于FVEP的N2波潜伏期与颅内压的增高呈正相关的关系[2-3].因此,正确提取视觉诱发电位的波形,确定N2波的潜伏期是获得颅内压正确结果的前提条件.但是,实验表明,闪光刺激的脉宽、频率和闪光刺激次数对于视觉诱发电位的提取具有关键作用.为了有效提取视觉诱发电位,笔者根据视觉诱发电位的提取特点及其影响因素,探讨了基于PWM技术的闪光刺激方法,从而根据视觉诱发电位提取过程中的具体条件进行闪光刺激参数的灵活调整,实现视觉电位的有效提取.

　　1　实现PWM脉冲的不同方法的比较

　　在视觉诱发电位采集系统中,通常利用PWM脉冲驱动发光二极管阵列工作来刺激眼球,以获得视觉诱发电位(VEP). PWM脉冲的实现方法目前有3种:第1种是用数字集成电路实现PWM控制;第2种是用软件方法实现PWM脉冲;第3种是用专用集成芯片控制实现精确的PWM输出.下面将举例介绍这3种方法,并对它们的特点进行比较.

　　1. 1　应用中规模数字集成电路实现PWM脉冲

　　应用中规模数字集成电路(MSI)构成全数字式的脉宽调制器,控制信号是数字,其数值确定脉冲宽度,控制简单,产生信号方便容易,价格低廉,而且容易与计算机相连,可以较少占用CPU处理时间,提高工作效率.下面以计数器与比较器组成的数字PWM电路为例进行介绍。

    以8位单片机8051为例.计数器可由2片74LS161级联成8位256进制的计数器,其计数代码送给2片74LS85级联的8位数值比较器,作为数据B=B7B6B5B4B3B2B1B0;来自8051的8位数据代码N送给数值比较器,作为数据A=A7A6A5A4A3A2A1A0.在时钟脉冲CP的操作下,只要B

　　若设CP周期为TCP,由计数器的模M=28=256,则PWM波形周期为T=M·TCP,脉冲宽度t=N·TCP,占空比δ=t/T=N/M.实际使用时, 6≤N≤250,即占空比2. 3%≤N≤98%.由此可见调节数据代码N就可以改变PWM波形地脉宽或占空比;而脉冲频率的改变只能通过调整CP频率fcp.可见使用该方案不能方便地调节脉冲频率,且无法输出占空比很高的PWM信号.